Tese Adriana de Oliveira Silva - Faculdade de Odontologia - Unesp
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UNESP - UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA<br />
FACULDADE DE ODONTOLOGIA DE ARARAQUARA<br />
ADRIANA DE OLIVEIRA SILVA<br />
PROTOCOLO DE MODELAGEM TRIDIMENSIONAL DO PRIMEIRO PRÉ-<br />
MOLAR SUPERIOR PARA O MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS E<br />
ANÁLISE DAS CONCENTRAÇÕES DE TENSÕES NA REGIÃO CERVICAL<br />
DO ESMALTE.<br />
<strong>Tese</strong> apresentada ao Programa <strong>de</strong> Pós-<br />
Graduação em Ciências Odontológicas -<br />
Área <strong>de</strong> Dentística Restauradora, da<br />
Faculda<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>Odontologia</strong> <strong>de</strong> Araraquara, -<br />
Universida<strong>de</strong> Estadual Paulista “Julio <strong>de</strong><br />
Mesquita Filho”, para obtenção do título <strong>de</strong><br />
Doutor em Dentística Restauradora.<br />
Orientador: Prof. Dr. Marcelo Ferrarezi <strong>de</strong><br />
Andra<strong>de</strong><br />
Co-orientador: Prof. Dr. Pedro Yoshito<br />
Noritomi<br />
Araraquara<br />
2008
2<br />
<strong>Silva</strong>, <strong>Adriana</strong> <strong>de</strong> <strong>Oliveira</strong>.<br />
Protocolo <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem tridimensional do primeiro pré-molar<br />
superior para o método dos elementos finitos e análise das<br />
concentrações <strong>de</strong> tensões na região cervical do esmalte/ <strong>Adriana</strong> <strong>de</strong><br />
<strong>Oliveira</strong> <strong>Silva</strong> . – Araraquara: [s.n.], 2008.<br />
191 f. ; 30 cm.<br />
<strong>Tese</strong> (Doutorado) – Universida<strong>de</strong> Estadual Paulista,<br />
Faculda<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>Odontologia</strong><br />
Orientador : Prof. Dr. Marcelo Ferrarezi <strong>de</strong> Andra<strong>de</strong><br />
Co-orientador: Prof. Dr. Pedro Yoshito Noritomi<br />
1. Análise <strong>de</strong> elemento finito 2. Anatomia 3. Esmalte <strong>de</strong>ntário<br />
I. Título<br />
Ficha catalográfica elaborada pela Bibliotecária Ceres Maria Carvalho Galvão <strong>de</strong> Freitas, CRB-8/4612<br />
Serviço Técnico <strong>de</strong> Biblioteca e Documentação da Faculda<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>Odontologia</strong> <strong>de</strong> Araraquara / UNESP
3<br />
ADRIANA DE OLIVEIRA SILVA<br />
PROTOCOLO DE MODELAGEM TRIDIMENSIONAL DO PRIMEIRO PRÉ-<br />
MOLAR SUPERIOR PARA O MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS E<br />
ANÁLISE DAS CONCENTRAÇÕES DE TENSÕES NA REGIÃO CERVICAL<br />
DO ESMALTE.<br />
COMISSÃO JULGADORA<br />
TESE PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE DOUTOR<br />
Presi<strong>de</strong>nte e Orientador : Prof. Dr. Marcelo Ferrarezi <strong>de</strong> Andra<strong>de</strong>.<br />
2º Examinador : Prof. Dr. Osmir Batista <strong>de</strong> <strong>Oliveira</strong> Jr.<br />
3º Examinador: Prof. Dr. José Roberto Cury Saad<br />
4º Examinador : Prof. Dr. Jorge Vicente Lopes da <strong>Silva</strong><br />
5º Examinador : Prof. Dr. João Carlos Gomes<br />
Araraquara, 05 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2008.
4<br />
DADOS CURRICULARES<br />
ADRIANA DE OLIVEIRA SILVA<br />
NASCIMENTO<br />
10/05/1972- São Carlos/SP<br />
FILIAÇÃO<br />
Moysés Gomes da <strong>Silva</strong><br />
Celina <strong>de</strong> <strong>Oliveira</strong> <strong>Silva</strong><br />
1990/1994 Curso <strong>de</strong> Graduação<br />
Universida<strong>de</strong> Estadual <strong>de</strong> Londrina<br />
1999/2000 Especialização em Dentística Restauradora<br />
EAP/ABO- Ponta Grossa- PR.<br />
2002/2004 Mestrado em Clínica Integrada - Novos Materiais<br />
Universida<strong>de</strong> Estadual <strong>de</strong> Ponta Grossa -PR.<br />
2005/2008 Doutorado em Dentística Restauradora<br />
UNESP- Universida<strong>de</strong> Estadual Paulista<br />
Faculda<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>Odontologia</strong> <strong>de</strong> Araraquara
5<br />
Dedico este trabalho...<br />
Aos meus pais Moysés e Celina e às<br />
minhas irmãs Cláudia e Daniele.<br />
Agra<strong>de</strong>ço por todo amor, carinho e<br />
compreensão. Por estarem presentes em todos os<br />
momentos da minha vida, incentivando, torcendo e<br />
aconselhando com sabedoria<br />
Seria impossível tentar expressar em<br />
palavras todo meu sentimento e gratidão.<br />
Amo vocês!!!
6<br />
AGRADECIMENTOS<br />
A Deus.<br />
A Universida<strong>de</strong> Estadual Paulista “Júlio <strong>de</strong> Mesquita Filho”, na<br />
pessoa do Magnífico Reitor Prof. Dr. Marcos Macari.<br />
Drª Marilza Vieira Cunha Rudge.<br />
A Pró-Reitoria <strong>de</strong> Pós-Graduação- PROPG, na pessoa da Profª<br />
Ao coor<strong>de</strong>nador do Programa <strong>de</strong> Pós-Graduação em Dentística<br />
Restauradora Prof. Dr. Osmir Batista <strong>de</strong> <strong>Oliveira</strong> Júnior.<br />
Ao Prof. Dr. Marcelo Ferrarezi <strong>de</strong> Andra<strong>de</strong>, orientador <strong>de</strong>ste<br />
trabalho, pela confiança <strong>de</strong>positada para a realização <strong>de</strong>sta pesquisa.<br />
Aos professores da disciplina <strong>de</strong> Dentística Restauradora do<br />
Curso <strong>de</strong> pós-graduação, Profs., Osmir, Sillas, Saad, Salete e Marcelo pela<br />
contribuição em minha formação.<br />
Aos amigos do doutorado André, Adriano, Cristiane, Carol,<br />
Darlon, Hugo, Martin, Elídio e Patrícia pela amiza<strong>de</strong>, convivência e troca <strong>de</strong><br />
conhecimentos e experiências que tivemos durante este curso.<br />
Ao Centro <strong>de</strong> Pesquisas Renato Archer – CenPRA, na pessoa<br />
<strong>de</strong> Jorge Vicente Lopes da <strong>Silva</strong> pela colaboração com equipamentos e<br />
informações essenciais para a realização <strong>de</strong>sta pesquisa.<br />
Às funcionárias da secretaria da Pós-Graduação, Mara<br />
Rosângela e Vera, pela paciência, simpatia e disposição em ajudar.<br />
À bibliotecária Maria Helena pela disposição e orientação.<br />
A Coor<strong>de</strong>nação <strong>de</strong> Aperfeiçoamento <strong>de</strong> Pessoal <strong>de</strong> Nível<br />
Superior-CAPES/DS pela concessão <strong>de</strong> bolsa <strong>de</strong> estudo.
7<br />
AGRADECIMENTOS ESPECIAIS<br />
Ao Dr. Pedro Yoshito Noritomi, co-orientador <strong>de</strong>ste trabalho,<br />
pela confiança em mim <strong>de</strong>positada, por acreditar neste projeto e torná-lo<br />
possível, pela tranqüilida<strong>de</strong> com que me assistia e orientação precisa no<br />
<strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong>sta pesquisa.<br />
Ao André Uehara pela disponibilida<strong>de</strong> com que encaminhou<br />
esta tese. Agra<strong>de</strong>ço também, pelas vezes que procurou melhorar algo, que já<br />
estaria bom para a maioria das pessoas, incentivando-me a procurar a<br />
excelência, superando os <strong>de</strong>safios e buscando alternativas para atingir os<br />
objetivos. Sua paciência e competência foram fundamentais nesta pesquisa.<br />
Ao Prof. Dr. Osmir Batista <strong>de</strong> <strong>Oliveira</strong> Júnior por acreditar neste<br />
projeto e buscar alternativas para a sua realização. Sua contribuição neste<br />
trabalho foi simplesmente essencial. Obrigada pela ajuda.<br />
Ao Jorge Vicente Lopes da <strong>Silva</strong> pela confiança e incentivo, por<br />
manter as portas abertas, procurando <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> suas condições, viabilizar<br />
nossas ativida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> pesquisa.<br />
Ao amigo Hugo Henriques Alvim pela amiza<strong>de</strong>, convivência,<br />
por estar sempre pronto a ajudar, pelo incentivo e parceria que tornaram essa<br />
etapa do meu <strong>de</strong>senvolvimento profissional muito mais importante.
8<br />
LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS<br />
MEF= Método dos Elementos Finitos<br />
CAD= Computer Ai<strong>de</strong>d Design<br />
STL= Stereolithography<br />
μm= Micrômetro<br />
mm = Milímetro<br />
kgf = Quilograma força<br />
Lb = Libra<br />
JCE= Junção Cemento-Esmalte<br />
% = Porcento<br />
N = Newton<br />
1°PMSD= Primeiro pré-molar superior direito<br />
1°PMSE= Primeiro pré-molar superior esquerdo<br />
1°PMID= Primeiro pré-molar inferior direito<br />
1°PMIE= Primeiro pré-molar inferior esquerdo<br />
COA= Crista Óssea Alveolar<br />
M= Molares
9<br />
PM= Pré-molares<br />
PMS= Pré-molares Superiores<br />
MPa = Megapascal<br />
GPa = Gigapascal<br />
Bis-GMA= Bisphenol A-Glycidyl Metacrilato<br />
E= Módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> ou Módulo <strong>de</strong> Young<br />
ν= Coeficiente <strong>de</strong> Poisson<br />
σ y= Tensão normal na direção y<br />
σ 1= Tensão máxima <strong>de</strong> tração<br />
σ 3= Tensão máxima <strong>de</strong> compressão<br />
MOD= Mésio-Ocluso-Distal<br />
MD= Mésio- Distal<br />
IGES= Initial Graphics Exchange Specification<br />
NURBS= Non Uniform Rational B-Splines
10<br />
SUMÁRIO<br />
Resumo.......................................................................................................... 12<br />
Abstract........................................................................................................... 13<br />
1 INTRODUÇÃO......................................................................................... 14<br />
2 REVISÃO DA LITERATURA....................................................................<br />
2.1. ANATOMIA........................................................................................<br />
20<br />
20<br />
2.2. ABFRAÇÃO....................................................................................... 33<br />
2.3. MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS............................................ 42<br />
3 PROPOSIÇÃO.......................................................................................... 83<br />
4 MATERIAL E MÉTODO.........................................................................<br />
84<br />
4.1 MORFOLOGIA DENTAL- ELEMENTOS ARQUITETÔNICOS E<br />
SUA IMPORTÂNCIA...............................................................................<br />
4.1.1 Coroa <strong>de</strong>ntal...............................................................................<br />
4.1.2 Raiz <strong>de</strong>ntal.................................................................................<br />
86<br />
86<br />
93<br />
4.2 UTILIZANDO AS REFERÊNCIAS DOS ELEMENTOS<br />
ARQUITETÔNICOS DA MORFOLOGIA DENTAL PARA O<br />
DESENVOLVIMENTO DO PROTOCOLO DE MODELAGEM DA<br />
CONFIGURAÇÃO EXTERNA E INTERNA DO PRÉ-MOLAR<br />
SUPERIOR: DESENVOLVENDO CONCEITOS DE BIOCAD .................<br />
4.2.1 Mo<strong>de</strong>lagem do esmalte..............................................................<br />
4.2.2 Mo<strong>de</strong>lagem da <strong>de</strong>ntina...............................................................<br />
4.2.3 Mo<strong>de</strong>lagem do ligamento periodontal........................................<br />
4.2.4 Mo<strong>de</strong>lagem do processo alveolar..............................................<br />
4.3 DEFINIÇÃO DA GEOMETRIA ..........................................................<br />
94<br />
95<br />
97<br />
102<br />
103<br />
106
11<br />
4.3.1 Face Oclusal................................................................................<br />
4.3.2 Face Vestibular............................................................................<br />
4.3.3 Face Palatina...............................................................................<br />
4.3.4 Faces proximais...........................................................................<br />
4.3.5 Raízes..........................................................................................<br />
4.4 DESENHO DA GEOMETRIA.............................................................<br />
4.5 PRÉ-PROCESSAMENTO.................................................................<br />
4.6 PROCESSAMENTO.........................................................................<br />
106<br />
107<br />
108<br />
108<br />
109<br />
109<br />
114<br />
127<br />
5 RESULTADO.......................................................................................... 128<br />
6 DISCUSSÃO............................................................................................<br />
6.1 MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS.............................................<br />
6.2 DEFINIÇÃO DA GEOMETRIA E CARREGAMENTO.........................<br />
6.3 LESÕES CERVICAIS NÃO CARIOSAS.............................................<br />
6.4 RESULTADOS OBTIDOS..................................................................<br />
6.4.1 Oclusão fisiológica.......................................................................<br />
6.4.2 Oclusão não-fisiológica................................................................<br />
6.4.2.1 Prematurida<strong>de</strong> retrusiva......................................................<br />
6.4.2.2 Prematurida<strong>de</strong> latero-protrusiva..........................................<br />
6.4.2.3 Prematurida<strong>de</strong> em crista e Prematurida<strong>de</strong> em fossa...........<br />
141<br />
141<br />
149<br />
164<br />
167<br />
171<br />
174<br />
175<br />
177<br />
180<br />
6.4.2.4 Ausência <strong>de</strong> contato em crista e Ausência <strong>de</strong> contato em<br />
fossa....................................................................................<br />
181<br />
7 CONCLUSÃO......................................................................................... 182<br />
8 REFERÊNCIAS ....................................................................................... 183
12<br />
RESUMO<br />
<strong>Silva</strong> AO. Protocolo <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem tridimensional do primeiro pré-molar<br />
superior para o método dos elementos finitos e análise das concentrações<br />
<strong>de</strong> tensões na região cervical do esmalte [tese <strong>de</strong> doutorado] Araraquara:<br />
Faculda<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>Odontologia</strong> da UNESP; 2008.<br />
Este estudo objetivou a <strong>de</strong>scrição <strong>de</strong> um protocolo para mo<strong>de</strong>lagem<br />
tridimensional <strong>de</strong> um primeiro pré-molar superior hígido para o método dos<br />
elementos finitos e a validação do mo<strong>de</strong>lo pela análise da distribuição <strong>de</strong><br />
tensões <strong>de</strong> tração na região cervical do esmalte vestibular quando submetido à<br />
aplicação <strong>de</strong> cargas oclusais fisiológicas e não-fisiológicas, relacionando os<br />
resultados obtidos com os estudos dos mecanismos formadores das lesões <strong>de</strong><br />
abfração <strong>de</strong>scritos na literatura. Projetou-se anatomia das estruturas envolvidas<br />
a partir <strong>de</strong> referenciais arquitetônicos básicos da morfologia <strong>de</strong>ntal <strong>de</strong>scritos na<br />
literatura científica. As dimensões anatômicas vestibular, oclusal e mesial do<br />
<strong>de</strong>nte hígido e estruturas <strong>de</strong> suporte foram <strong>de</strong>senhadas em papel milimetrado,<br />
escaneados e com 3DSMax® -Auto<strong>de</strong>sk, mo<strong>de</strong>lados tridimensionalmente. O<br />
mo<strong>de</strong>lo foi exportado para o NeiNastran® -Noran Engineering, Inc., on<strong>de</strong> foram<br />
<strong>de</strong>finidas as proprieda<strong>de</strong>s das estruturas biológicas, além da geração da malha<br />
<strong>de</strong> elementos finitos e condições <strong>de</strong> contorno. Foi analisada a tensão tração<br />
presente no mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> on<strong>de</strong> se concluiu que houve diferenças significativas na<br />
distribuição <strong>de</strong> tensão entre os grupos analisados. As simulações <strong>de</strong> oclusão<br />
não-fisiológica interferiram acentuadamente na distribuição <strong>de</strong> tensões quando<br />
comparados com a oclusão fisiológica, sendo que a localização dos pontos <strong>de</strong><br />
maior concentração <strong>de</strong> tensão <strong>de</strong> tração variou <strong>de</strong> acordo com a topografia do<br />
carregamento aplicado. A simulação <strong>de</strong> prematurida<strong>de</strong> retrusiva apresentou os<br />
maiores valores <strong>de</strong> tensão <strong>de</strong> tração na região cervical vestibular <strong>de</strong> esmalte.<br />
Palavras-chave: Análise <strong>de</strong> elemento finito; anatomia; esmalte <strong>de</strong>ntário
13<br />
ABSTRACT<br />
<strong>Silva</strong> AO. Three-dimensional mo<strong>de</strong>ling protocol of the first maxillary<br />
premolar by finite elements method and analyze stress on cervical region of<br />
the enamel. [tese <strong>de</strong> doutorado] Araraquara: Faculda<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>Odontologia</strong> da<br />
UNESP; 2008.<br />
The main objective of this study is the <strong>de</strong>scription of a protocol for threedimensional<br />
mo<strong>de</strong>ling of the first maxillary premolar using finite elements<br />
methodology by the validation of the stress analysis distribution in the cervical<br />
region of the enamel when submitted to the physiological occlusion load and nonphysiological,<br />
relating the results obtained with the studies of mechanisms that<br />
causes the <strong>de</strong>scribed injuries due to abfraction in literature. The involved<br />
structures were <strong>de</strong>signed using basic architectural of the <strong>de</strong>ntal morphology<br />
<strong>de</strong>scribed in scientific literature. The vestibular, occlusal and mesial anatomical<br />
dimensions of the tooth and support structures were drawn in milimetric paper,<br />
scanned and mo<strong>de</strong>led three-dimensionally by 3DSMax® - Auto<strong>de</strong>sk. The mo<strong>de</strong>l<br />
was exported to the NeiNastran® - Noran Engineering, Inc., where the finite<br />
elements mesh and further biological properties of the structures and constraints<br />
were set. The traction tension at the mo<strong>de</strong>l was analyzed and it was conclu<strong>de</strong>d<br />
that appeared significant differences the distribution of tension between the<br />
analyzed groups. The simulation of non-physiological occlusion cases had highly<br />
interfered at the distribution of tensions when compared with the physiological<br />
occlusion cases. Moreover, the localization of the regions of bigger concentration<br />
of tension was related with the topography variation of the applied load. The<br />
simulation of retru<strong>de</strong>d prematurity presented the biggest values of tension in the<br />
cervical enamel region.<br />
Keywords: finite element; anatomy; <strong>de</strong>ntal enamel
14<br />
1 INTRODUÇÃO<br />
A evolução da ciência e tecnologia tem motivado a realização <strong>de</strong><br />
simulações e análises mecânicas <strong>de</strong> estruturas biológicas por sistemas<br />
computacionais avançados. O método dos elementos finitos (MEF) constitui uma<br />
técnica analítica e representa atualmente, uma das ferramentas computacionais<br />
mais completas para o estudo da distribuição <strong>de</strong> tensões em odontologia 85 .<br />
A análise dos mo<strong>de</strong>los matemáticos pelo método dos elementos<br />
finitos fornece informações difíceis <strong>de</strong> serem obtidas pelos métodos<br />
experimentais convencionais como a distribuição <strong>de</strong> tensão, <strong>de</strong>formação e<br />
aquecimento da estrutura ou componente 56 . As simulações visam transpor<br />
resultados, antecipando situações encontradas em clínica e oferecendo maior<br />
previsibilida<strong>de</strong> comportamental aos materiais restauradores; além <strong>de</strong> não<br />
comprometerem gran<strong>de</strong> número amostral <strong>de</strong> estruturas biológicas, uma vez que,<br />
atualmente por motivos éticos, têm-se dado muita atenção e preferência aos<br />
estudos que não incluam indiscriminadamente tecidos vivos, sejam <strong>de</strong> origem<br />
humana ou animal 70 .<br />
O conceito básico <strong>de</strong>sse método é a mo<strong>de</strong>lagem da estrutura<br />
real e contínua. Usualmente mo<strong>de</strong>los bidimensionais (área) e tridimensionais<br />
(volume) são utilizados para os estudos 70, 73, 74, 75, 78. A análise bidimensional<br />
apresenta como vantagem a maior facilida<strong>de</strong> e rapi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem e<br />
processamento, embora implique em hipóteses simplificadoras, que po<strong>de</strong>m ser<br />
responsáveis por aproximações, muitas vezes, pouco representativas.<br />
A análise tridimensional tem mostrado ser o método i<strong>de</strong>al para<br />
análise <strong>de</strong> tensões, <strong>de</strong>formações e <strong>de</strong>slocamentos em <strong>de</strong>ntes, pois possibilita a
15<br />
simulação com maior representativida<strong>de</strong> da morfologia e carregamento 73, 74 . No<br />
entanto, <strong>de</strong>vido à complexida<strong>de</strong> geométrica das estruturas biológicas e da<br />
mo<strong>de</strong>lagem tridimensional com os programas CAD (Computer Ai<strong>de</strong>d Design ), as<br />
pesquisas <strong>de</strong>senvolvidas pelo método dos elementos finitos para odontologia<br />
70, 73,<br />
são, em sua maioria, em mo<strong>de</strong>los bidimensionais, planos ou axissimétricos<br />
74, 75, 81 .<br />
Po<strong>de</strong>-se dizer que o <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> um mo<strong>de</strong>lo efetivo,<br />
refere-se a uma tarefa técnica que <strong>de</strong>ve ser realizada com habilida<strong>de</strong>, baseada<br />
em conhecimentos e experiência. É fundamental caracterizar bem o sistema<br />
físico a ser analisado, conhecer as potencialida<strong>de</strong>s e limitações do método e dos<br />
algoritmos envolvidos, assim como tirar proveito das opções <strong>de</strong> geração <strong>de</strong><br />
mo<strong>de</strong>los e análise disponibilizada pelo sistema computacional em uso 78 . Dessa<br />
forma, para aplicações em bioengenharia torna-se fundamental a integração<br />
entre odontologia e engenharia.<br />
As pesquisas odontológicas com o método dos elementos finitos<br />
tridimensionais disponíveis na literatura, geralmente, <strong>de</strong>screvem <strong>de</strong> forma<br />
simplificada a etapa do <strong>de</strong>senvolvimento dos mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong>ntais. Além das<br />
particularida<strong>de</strong>s fenomenológicas, ligadas à fisiologia típica <strong>de</strong> todos os<br />
indivíduos, a mo<strong>de</strong>lagem em bioengenharia apresenta ainda uma dificulda<strong>de</strong><br />
adicional, pois normalmente as geometrias não são projetadas, mas sim obtidas<br />
<strong>de</strong> estruturas naturais escaneadas ou tomografadas. Isso significa que não há<br />
um mo<strong>de</strong>lo geométrico computacional prévio da geometria a ser analisada. No<br />
caso da bioengenharia existe a necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> obter a geometria diretamente a<br />
partir do indivíduo, 55 .
16<br />
Geralmente, são utilizadas secções milimétricas transversais<br />
ou longitudinais <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes naturais extraídos (ou peças protéticas) que são<br />
digitalizadas e servem <strong>de</strong> referência para o <strong>de</strong>senho tridimensional nos<br />
programas <strong>de</strong> CAD 1, 5, 8,23, 28, 32,44,52, 56, 58,59, 62,63, 64, 65,66, 67, 77, 81, 84 . Outras pesquisas<br />
relatam a utilização <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los obtidos por micro tomografias<br />
computadorizadas 12, 35, 36 . As imagens tomográficas fornecem informações para a<br />
geração automática <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los tridimensionais em programas <strong>de</strong> CAD<br />
específicos, no entanto, esses mo<strong>de</strong>los não são compatíveis com os programas<br />
<strong>de</strong> análise em elementos finitos e necessitam <strong>de</strong> conversão ou recuperação para<br />
possibilitar a geração <strong>de</strong> um sólido.<br />
Geralmente, os mo<strong>de</strong>los gerados pelas tomografias são<br />
utilizados apenas como referência para uma nova mo<strong>de</strong>lagem, compatível em<br />
superfície e extensão <strong>de</strong> exportação com os programas <strong>de</strong> análise. Portanto,<br />
po<strong>de</strong>-se dizer que o <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> geometrias computacionais<br />
representativas da morfologia <strong>de</strong>ntal e estruturas <strong>de</strong> suporte, ainda é um <strong>de</strong>safio<br />
para a bioengenharia.<br />
Consi<strong>de</strong>rando as poucas referências encontradas na literatura<br />
para o <strong>de</strong>senvolvimento dos mo<strong>de</strong>los odontológicos tridimensionais, esta<br />
pesquisa procurou utilizar as características arquitetônicas e geométricas<br />
principais <strong>de</strong> um primeiro pré-molar superior como base para o <strong>de</strong>senvolvimento<br />
<strong>de</strong> um protocolo <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem <strong>de</strong> fácil execução, ou seja, um conceito <strong>de</strong><br />
BioCAD ( CAD para estruturas biológicas: termo <strong>de</strong>scrito por Wei Sun em 2005)<br />
que possibilite alterações em <strong>de</strong>talhes da geometria e mantenha uma<br />
configuração a<strong>de</strong>quada para o processo <strong>de</strong> geração, controle <strong>de</strong> malhas e<br />
análise por elementos finitos.
17<br />
Para isso, foi necessário um estudo <strong>de</strong>talhado da configuração<br />
externa e interna dos <strong>de</strong>ntes, <strong>de</strong> sua estrutura e arquitetura, das suas relações<br />
recíprocas, do seu modo <strong>de</strong> implantação e fixação, pois é imprescindível o<br />
entendimento <strong>de</strong> que forma e função apresentam uma inter<strong>de</strong>pendência<br />
essencial para um eficaz trabalho <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem.<br />
O conhecimento das características morfológicas das<br />
estruturas anatômicas dos <strong>de</strong>ntes: sulcos, cúspi<strong>de</strong>s, arestas, fóssulas, cristas e<br />
contornos são <strong>de</strong> suma importância, já que quando alteradas clinicamente,<br />
levam ao <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> doenças e por isso <strong>de</strong>vem ser representadas<br />
corretamente.<br />
A otimização e racionalização dos parâmetros <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem<br />
baseados nas características fundamentais da anatomia <strong>de</strong>ntária visa<br />
<strong>de</strong>senvolver um conceito <strong>de</strong> BioCAD como uma evolução aplicável aos<br />
programas <strong>de</strong> CAD disponíveis no mercado, tanto para mo<strong>de</strong>lagem <strong>de</strong> estruturas<br />
representativas <strong>de</strong> uma população (a partir <strong>de</strong> referenciais anatômicos <strong>de</strong>scritos<br />
em literatura) quanto para casos <strong>de</strong> engenharia reversa para recuperação <strong>de</strong><br />
geometrias complexas a partir <strong>de</strong> tomografia computadorizada ou ressonância<br />
magnética 55 .<br />
Embora o mo<strong>de</strong>lo matemático guar<strong>de</strong> aproximações em<br />
relação ao sistema físico original, a sua solução é dita exata 78 . A eficiência do<br />
método tem sido comprovada por estudos nos quais resultados <strong>de</strong> ensaios<br />
mecânicos, análise foto-elástica e observações clínicas são comparados com as<br />
tensões resultantes obtidas pela análise numérica 77, 85 .<br />
Grippo 30 (1996) <strong>de</strong>clarou que as pesquisas sobre as reações e<br />
mudanças que ocorrem nos <strong>de</strong>ntes durante a dinâmica <strong>de</strong> carregamento oclusal
18<br />
<strong>de</strong>veriam ser examinadas sob mo<strong>de</strong>rnas tecnologias. Lembrou que muito se<br />
sabe sobre embriologia, histologia, bioquímica, anatomia e reações<br />
microbiológicas que ocorrem nos <strong>de</strong>ntes, porém existem áreas da biomecânica,<br />
bioquímica e bioeletricida<strong>de</strong> que permanecem inexploradas apesar <strong>de</strong> fazerem<br />
parte das reações que ocorrem nos tecidos duros dos <strong>de</strong>ntes. Acrescentou<br />
também, que avanços tecnológicos nos têm permitido a utilização <strong>de</strong><br />
equipamentos sofisticados para quantificar e qualificar as mudanças que<br />
ocorrem durante a dinâmica oclusal e, portanto, pesquisadores providos <strong>de</strong>ssas<br />
informações po<strong>de</strong>riam enten<strong>de</strong>r melhor o que ocorre no órgão <strong>de</strong>ntal 74 .<br />
Consi<strong>de</strong>rando a necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> validação do protocolo<br />
<strong>de</strong>senvolvido para a mo<strong>de</strong>lagem do primeiro pré-molar superior com situações<br />
encontradas clinicamente optou-se pela análise da concentração <strong>de</strong> tensões na<br />
região cervical <strong>de</strong> esmalte, pois, observa-se, freqüentemente, na prática clínica a<br />
existência <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes permanentes com perda <strong>de</strong> estrutura <strong>de</strong>ntária na região<br />
cervical não associada ao processo <strong>de</strong> cárie <strong>de</strong>ntal. Essas alterações são<br />
<strong>de</strong>nominadas <strong>de</strong> lesões cervicais não cariosas e são conseqüência <strong>de</strong> processos<br />
<strong>de</strong>strutivos crônicos como a erosão, abrasão e abfração.<br />
É necessário que se conheça a etiologia, a ação e a interação<br />
entre a erosão, abrasão e abfração; para que se possa interromper o processo já<br />
existente, efetuar o tratamento a<strong>de</strong>quado e aplicar a prevenção. No entanto, a<br />
natureza multifatorial das lesões cervicais não cariosas e a complexida<strong>de</strong> do<br />
órgão <strong>de</strong>ntal, dificultam esse tipo <strong>de</strong> análise, as quais em sua maior parte são<br />
<strong>de</strong>senvolvidas sob observações clínicas e teóricas 30 .<br />
Muitas teorias sobre a etiologia das lesões cervicais não<br />
cariosas têm sido <strong>de</strong>scritas na literatura. A teoria da abfração baseia-se na
19<br />
formação <strong>de</strong> lesões cervicais pela indução <strong>de</strong> esforços, ou seja, uma progressiva<br />
perda <strong>de</strong> estrutura <strong>de</strong>ntal resultante da ação <strong>de</strong> cargas oclusais laterais que<br />
repetidamente, durante a mastigação e/ou parafunção, causam forças <strong>de</strong><br />
compressão e tração com subseqüentes micro-fraturas, fadiga, flexão e<br />
<strong>de</strong>formação da estrutura <strong>de</strong>ntal. Pesquisas têm dado suporte a essa teoria, mas<br />
somente poucos estudos biomecânicos têm <strong>de</strong>monstrado o papel da flexão<br />
<strong>de</strong>ntal no <strong>de</strong>senvolvimento das lesões <strong>de</strong> abfração.<br />
A utilização <strong>de</strong> um mo<strong>de</strong>lo tridimensional para investigar a<br />
concentração <strong>de</strong> tensões na região cervical pela flexão <strong>de</strong>ntal <strong>de</strong>corrente <strong>de</strong><br />
forcas oclusais permite a representação físico-geométrica das estruturas<br />
envolvidas e das condições <strong>de</strong> contorno e carregamento do mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong>ntal,<br />
simulando as situações <strong>de</strong> oclusão fisiológica e não fisiológica, possibilitando a<br />
obtenção <strong>de</strong> resultados qualitativos e quantitativos, confiáveis e seguros na área<br />
da biomecânica 52, 71, 75 .<br />
Esta pesquisa procurou fornecer uma contribuição a<br />
mo<strong>de</strong>lagem tridimensional <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes por meio do <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> protocolos<br />
e validar sua aplicação no método dos elementos finitos analisando a<br />
concentração <strong>de</strong> tensão <strong>de</strong> tração na região cervical <strong>de</strong> esmalte <strong>de</strong> um primeiropré-molar<br />
superior e fornecer uma contribuição científica para o entendimento<br />
da etiologia das lesões cervicais não cariosas.
20<br />
2 REVISÃO DE LITERATURA<br />
2.1 ANATOMIA<br />
Fejerskov et al. 20 (1973) realizaram uma análise morfométrica<br />
das fissuras oclusais em primeiros pré-molares superiores. O ângulo oclusal,<br />
profundida<strong>de</strong> e largura da fissura além da espessura do esmalte foram<br />
mensurados. Os resultados indicaram profundida<strong>de</strong> da fissura entre 120 e<br />
1.050µm, largura entre 40 e 156 µm e espessura <strong>de</strong> esmalte na base da fissura<br />
variando entre 270 e 1.008 µm com ângulos entre 51,6° e 84,5°. Os autores<br />
concluíram relatando que as fissuras oclusais são reconhecidamente os sítios<br />
preferidos para <strong>de</strong>senvolvimento da cárie <strong>de</strong>ntária, no entanto, a localização das<br />
lesões <strong>de</strong> cárie nas fissuras precisaria ser analisada com dados morfométricos<br />
mais precisos.<br />
el-Hadary et al. 31 (1975) analisaram a espessura <strong>de</strong> esmalte e<br />
<strong>de</strong>ntina em diferentes locais da porção coronária <strong>de</strong> pré-molares e sua relação<br />
com os tratamentos conservadores. Na revisão <strong>de</strong> literatura <strong>de</strong>screveram as<br />
seguintes espessuras:<br />
a) Hopewell – Smith: esmalte incisal 2mm; cúspi<strong>de</strong>s pré-molares 2,3mm e<br />
cúspi<strong>de</strong>s molares 2,6mm;<br />
b) Orban (1966): Cúspi<strong>de</strong>s molares e pré-molares 2-2,5mm.<br />
No estudo, os autores utilizaram secções longitudinais <strong>de</strong> prémolares<br />
superiores e inferiores (com mínima atrição e sem cáries). Os cortes<br />
foram analisados por 2 pesquisadores e os resultados obtidos para os prémolares<br />
superiores foram <strong>de</strong> 1,32mm para cúspi<strong>de</strong> vestibular em esmalte,
21<br />
3,71mm <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina na cúspi<strong>de</strong> vestibular, 1,66mm <strong>de</strong> esmalte e 4,01 <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina<br />
na cúspi<strong>de</strong> palatina. A espessura <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina no centro do <strong>de</strong>nte, entre o sulco e<br />
a polpa foi <strong>de</strong> 3,30 mm. A espessura da pare<strong>de</strong> mesial em <strong>de</strong>ntina foi <strong>de</strong> 2,17mm<br />
enquanto, a distal foi <strong>de</strong> 2,29mm. A pare<strong>de</strong> vestibular <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina apresentou<br />
2,37mm <strong>de</strong> espessura e a palatina 2,51mm. Os autores concluíram que a<br />
espessura <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina sobre as cúspi<strong>de</strong>s é geralmente 3 vezes a espessura do<br />
esmalte e que a espessura <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina entre a polpa e o sulco é maior em prémolares<br />
superiores.<br />
Gibbs et al. 27 (1986) avaliaram os limites <strong>de</strong> força da mordida<br />
humana. Citaram os maiores valores reportados na literatura, encontrados nos<br />
esquimós, como sendo <strong>de</strong> 348 lbs (158kgf). Testaram nesta pesquisa a hipótese<br />
<strong>de</strong> que a força <strong>de</strong> mordida em indivíduos com bruxismo e apertamento <strong>de</strong>ntal<br />
po<strong>de</strong> exce<strong>de</strong>r os valores referidos aos esquimós. Com o uso <strong>de</strong> um dinamômetro<br />
especial, os maiores valores encontrados foram <strong>de</strong> 975 lbs (443 kgf) mantidos<br />
por aproximadamente 2 segundos. Os valores reportados aos indivíduos sem<br />
parafunções foram <strong>de</strong> 20 a 127 kgf. Os autores concluíram que em alguns<br />
indivíduos com bruxismo, a força <strong>de</strong> mordida po<strong>de</strong> ser seis vezes maior que em<br />
indivíduos com <strong>de</strong>ntição natural sem parafunções.<br />
Santos Jr., Fichman 72 (1982) publicaram um livro <strong>de</strong>stinado aos<br />
estudantes <strong>de</strong> odontologia, aos profissionais e também aos técnicos <strong>de</strong> prótese<br />
<strong>de</strong>ntal salientando a importância da forma na função. Relataram os <strong>de</strong>talhes da<br />
anatomia <strong>de</strong>ntal através <strong>de</strong> uma revisão anatômica dos <strong>de</strong>ntes permanentes e<br />
<strong>de</strong>cíduos. Os autores concluíram que dada à gran<strong>de</strong> importância do
22<br />
conhecimento anátomo-funcional dos elementos <strong>de</strong>ntais, o <strong>de</strong>senho e a<br />
escultura <strong>de</strong>ntais vêm a ser o método mais prático e objetivo para a motivação e<br />
obtenção <strong>de</strong>sses conhecimentos.<br />
Figun, Garino 22<br />
(1989) <strong>de</strong>screveram que a ação mastigatória<br />
recebe interferência das forças representadas pelos músculos da mastigação e<br />
os <strong>de</strong>ntes e, portanto, <strong>de</strong>ve-se consi<strong>de</strong>rar: a intensida<strong>de</strong> das forças que os<br />
músculos <strong>de</strong>vem <strong>de</strong>senvolver para projetar os <strong>de</strong>ntes inferiores contra os<br />
superiores, a intensida<strong>de</strong> das forças que os <strong>de</strong>ntes po<strong>de</strong>m aceitar em oposição<br />
sem que, contudo, se lesem ou se <strong>de</strong>teriorem os tecidos <strong>de</strong> sustentação e a<br />
intensida<strong>de</strong> da força que requer cada tipo <strong>de</strong> alimento para ser fragmentado.<br />
Opinaram que a ação mastigatória não <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> somente da forma dos <strong>de</strong>ntes,<br />
mas também da força que recebe através do trabalho da musculatura<br />
mastigadora. Quanto mais próximo se encontra o <strong>de</strong>nte do local <strong>de</strong> aplicação<br />
das forças que levam os <strong>de</strong>ntes inferiores contra os superiores, maior será<br />
potência. De acordo com isso, a pressão que se exerce na zona dos molares é<br />
máxima e <strong>de</strong>cresce gradualmente em direção aos incisivos. Admitiram que os<br />
músculos mastigadores po<strong>de</strong>m exercer uma pressão <strong>de</strong> 90 a 136 kgf, mas<br />
conceituaram como excepcional que sobre qualquer <strong>de</strong>nte se produza uma força<br />
que exceda 45 kgf. O limite <strong>de</strong>ssa intensida<strong>de</strong> não resi<strong>de</strong> nas possibilida<strong>de</strong>s<br />
musculares, mas na capacida<strong>de</strong> do <strong>de</strong>nte e do periodonto para suportar forças<br />
musculares superiores sem se alterarem. Descreveram as pressões ou forças<br />
médias que agem sobre cada <strong>de</strong>nte como: incisivo central superior – 19 kgf;<br />
incisivo central inferior -15 kgf; incisivo lateral superior -15 kgf; incisivo lateral<br />
inferior - 22 kgf; canino superior - 22 kgf; canino inferior – 26 kgf; primeiro pré-
23<br />
molar superior - 31 kgf; primeiro pré-molar inferior – 32 kgf; segundo pré-molar<br />
superior - 30 kgf; segundo pré-molar inferior - 28 kgf; primeiro molar superior - 36<br />
kgf; primeiro molar inferior - 34 kgf; segundo molar superior - 35 kgf; segundo<br />
molar inferior - 33 kgf; terceiro molar superior - 23 kgf e terceiro molar inferior -<br />
40 kgf. Os autores relataram ainda as funções estéticas, fonéticas e <strong>de</strong><br />
preservação relacionadas ao sistema <strong>de</strong>ntal e <strong>de</strong>talharam as características<br />
anatômicas <strong>de</strong> todos os <strong>de</strong>ntes permanentes e <strong>de</strong>cíduos.<br />
Källestal, Matsson 38 (1989) <strong>de</strong>terminaram radiograficamente a<br />
distância normal entre a junção cemento-esmalte (JCE) e a crista óssea alveolar<br />
(COA) para <strong>de</strong>finir uma base para a <strong>de</strong>cisão diagnóstica <strong>de</strong> perda óssea em<br />
adolescentes. Foram realizadas radiografias bite-wing e exames clínicos. O nível<br />
ósseo interproximal <strong>de</strong> pré-molares e molares foram avaliados. Baseados nos<br />
dados encontrados e que as medidas em sítios normais (clinicamente e<br />
radiograficamente) variaram entre 0-2 mm, os autores concluíram e sugerem que<br />
as distâncias >2mm po<strong>de</strong>riam ser utilizadas como critério <strong>de</strong> análise para o<br />
estudo da perda óssea alveolar em adolescentes.<br />
Motsch 53<br />
(1990) <strong>de</strong>screveu em seu livro a técnica <strong>de</strong> ajuste<br />
oclusal, partindo <strong>de</strong> um princípio mo<strong>de</strong>rno, funcional e gnatológico. Revisou<br />
sobre a função do periodonto e estabeleceu as inter-relações entre a oclusão,<br />
parafunções, bruxismos e alterações musculares e articulares, salientando que<br />
constituem os fundamentos da parte teórica e consi<strong>de</strong>rando-os pré-requisitos<br />
para a realização do ajuste oclusal <strong>de</strong> maneira científica e funcional. Concluiu<br />
relatando que a bibliografia sobre ajuste oclusal é ampla e que seria impossível
24<br />
inserir no livro todas as informações disponíveis com o tema. Por isso,<br />
selecionou os textos mais importantes e <strong>de</strong>cisivos na técnica.<br />
Hubar 34 (1993) relatou que a lâmina dura é tipicamente <strong>de</strong>scrita<br />
na literatura como presente ou ausente. Em seu estudo, utilizou radiografias<br />
digitalizadas para quantificar a espessura da lâmina dura em diferentes regiões<br />
da cavida<strong>de</strong> bucal <strong>de</strong> adultos saudáveis. Os resultados mostraram diferenças<br />
mensuráveis na espessura para <strong>de</strong>ntes anteriores e posteriores com médias<br />
entre 0,22 a 0,54 mm. Os pré-molares superiores apresentaram médias entre<br />
0,29 a 0,43mm.<br />
Gaspersic 25<br />
(1995) realizou uma análise morfométrica da<br />
estrutura do esmalte cervical em terceiros molares superiores. 52 <strong>de</strong>ntes foram<br />
seccionados e analisados por microscopia eletrônica. Foram obtidas medidas da<br />
altura do esmalte cervical aprismático, esmalte cervical com prismas atípicos e<br />
esmalte cervical sem as bandas <strong>de</strong> Hunter-Schreger. A altura do esmalte<br />
cervical com prismas atípicos variou <strong>de</strong> 103 a 756µm. Os autores concluíram<br />
que a região cervical com esmalte atípico po<strong>de</strong> afetar a susceptibilida<strong>de</strong> a cárie<br />
<strong>de</strong>ntária e também eficácia do condicionamento ácido.<br />
Kartal et al. 39<br />
(1998) investigaram a morfologia do canal<br />
radicular <strong>de</strong> pré-molares. 300 primeiros pré-molares superiores e 300 segundos<br />
pré-molares superiores foram analisados por microscopia quanto ao número <strong>de</strong><br />
raízes, canais radiculares, ramificações dos canais principais e localização das<br />
anastomoses e foraminas apicais. A incidência <strong>de</strong> um único canal para os 1ºs
25<br />
pré-molares foi <strong>de</strong> 8,66%, enquanto 89,64% das amostras apresentaram dois<br />
canais. Somente 1,66% apresentaram 3 canais. Os autores concluíram que o<br />
conhecimento da morfologia do canal radicular e suas possíveis variações são<br />
<strong>de</strong> fundamental importância para a terapia endodôntica.<br />
Kulmer et al. 43 (1999) analisaram a inclinação e o comprimento<br />
das guias oclusais na <strong>de</strong>ntição natural com o propósito <strong>de</strong> <strong>de</strong>finir os pontos<br />
iniciais e finais dos elementos guias; reproduzir as medidas em um mo<strong>de</strong>lo e<br />
comparar os resultados encontrados com os <strong>de</strong>scritos na literatura. 34 pares <strong>de</strong><br />
mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> jovens <strong>de</strong> 14 anos foram analisados e forneceram informações para<br />
um programa tridimensional <strong>de</strong> analise computacional. Os valores obtidos foram<br />
analisados estatisticamente sendo que foram encontradas diferenças<br />
significantes para o comprimento dos planos guias, mas não para sua inclinação.<br />
Os autores concluíram que a inclinação e comprimento dos elementos guias <strong>de</strong><br />
oclusão obtidos na pesquisa pu<strong>de</strong>ram ser confirmados com os dados<br />
encontrados na literatura científica e que estas informações <strong>de</strong>veriam ser<br />
incluídas na <strong>de</strong>terminação das condições oclusais e no plano <strong>de</strong> tratamento<br />
on<strong>de</strong> terapias incluíssem a modificação da oclusão.<br />
Brägger 10<br />
(2000) publicou uma revisão <strong>de</strong> literatura em<br />
periodontia incluindo como tópicos <strong>de</strong> discussão as radiografias odontológicas,<br />
os parâmetros radiográficos obtidos em periodontia, o processamento das<br />
imagens a percepção <strong>de</strong> processos biológicos, o impacto dos parâmetros<br />
radiográficos na prática clínica e as radiografias digitais. O autor concluiu que os<br />
parâmetros radiográficos po<strong>de</strong>m ser utilizados para realizar o diagnóstico <strong>de</strong>
26<br />
doenças periodontais, <strong>de</strong>senvolver planos <strong>de</strong> tratamento, estimar os riscos das<br />
doenças, documentar a estabilida<strong>de</strong> dos tecidos e talvez <strong>de</strong>tectar fatores <strong>de</strong><br />
risco para problemas cardiovasculares.<br />
McNeill 50<br />
(2000) <strong>de</strong>finiu oclusão como a relação dinâmica<br />
funcional e morfológica entre todos os componentes do sistema mastigatório,<br />
incluindo <strong>de</strong>ntes, tecidos <strong>de</strong> suporte, sistema neuromuscular, articulações<br />
temporomandibulares e esqueleto craniofacial. Relatou que as forças normais<br />
geradas durante a mastigação e a <strong>de</strong>glutição são <strong>de</strong> 40% da força oclusal<br />
máxima. As forças, geradas pela oclusão forçada máxima na posição <strong>de</strong><br />
intercuspidação, são <strong>de</strong>scritas na faixa <strong>de</strong> 244N (50lb) a 1.250N (280lb) com<br />
limite superior <strong>de</strong> 4.339N (975 lb). Em outros estudos, a força oclusal molar<br />
unilateral média foi mensurada na faixa <strong>de</strong> 189 + 78N e no lado da oclusão<br />
preferida foi <strong>de</strong> 211 + 77N. As cargas axiais dos <strong>de</strong>ntes em direção levemente<br />
mesial, permitem que as forças reacionais ao fechamento, ou durante a oclusão<br />
forçada, sejam transmitidas vertical mais do que lateralmente, ao longo ou<br />
próximo do longo eixo dos <strong>de</strong>ntes. As cargas não axiais geram movimentos<br />
mecânicos, ou forças <strong>de</strong> torque, próximas ou sobre a crista alveolar. Concluiu<br />
que os objetivos fundamentais da terapia oclusal precisam ser baseados em<br />
fundamentação científica.<br />
Tamse et al. 79 ( 2000) realizaram um estudo morfométrico da<br />
invaginação freqüentemente encontrada nas raízes vestibulares dos primeiros<br />
pré-molares superiores. As raízes vestibulares <strong>de</strong> 35 <strong>de</strong>ntes foram seccionadas
27<br />
em fatias <strong>de</strong> 1 mm e medidas horizontalmente e verticalmente em microscopia. A<br />
principal profundida<strong>de</strong> da invaginação (0,4mm) foi encontrada a 1,18mm da<br />
furca, sendo que a distância média entre a pare<strong>de</strong> e o canal radicular foi <strong>de</strong><br />
0,81mm. Os autores concluíram que a utilização <strong>de</strong> instrumentos rotatórios e<br />
colocação <strong>de</strong> pinos a este nível tornam-se contra indicado, pois po<strong>de</strong>m induzir<br />
perfurações e fraturas radiculares.<br />
Wu et al. 88<br />
(2000) investigaram a prevalência e extensão <strong>de</strong><br />
canais ovais no terço apical <strong>de</strong> 180 <strong>de</strong>ntes humanos. As raízes foram<br />
seccionadas horizontalmente a 1, 2, 3, 4 e 5 mm do ápice. O diâmetro dos<br />
canais foi mensurado por microscopia. Canais ovalados foram encontrados em<br />
25% dos casos investigados, sendo mais comum aos 5 mm. Os canais<br />
próximos ao ápice ten<strong>de</strong>m a ser mais arredondados. Em relação aos prémolares<br />
houve maior prevalência <strong>de</strong> canais ovais em <strong>de</strong>ntes unirradiculares.<br />
Kleinfel<strong>de</strong>r, Ludwig 41<br />
(2002) analisaram a força máxima <strong>de</strong><br />
mordida em pacientes com e sem redução dos tecidos periodontais <strong>de</strong> suporte e<br />
com e sem esplintagem. Vinte pacientes tiveram a força da mordida analisada<br />
sendo que 10 apresentavam perda do tecido periodontal <strong>de</strong> suporte e 10<br />
apresentavam-se periodontalmente saudáveis (controle). Os resultados obtidos<br />
através <strong>de</strong> um aferidor <strong>de</strong> tensões posicionado na região dos pré-molares foram:<br />
357 + 70N como máxima força <strong>de</strong> mordida em pacientes com perda <strong>de</strong> suporte<br />
periodontal; 378 + 66 N para o grupo controle. Após a esplintagem houve um<br />
aumento para 509 + 75N e 534 + 49N respectivamente. Os autores concluíram
28<br />
que a redução dos tecidos <strong>de</strong> suporte não parece influenciar a força <strong>de</strong> mordida.<br />
Fantini 19 (2002) relatou que a posição <strong>de</strong> máxima<br />
intercuspidação é alcançada em torno <strong>de</strong> 5000 vezes por dia, durante as<br />
funções normais que incluem, entre outras, o ciclo mastigatório e a <strong>de</strong>glutição.<br />
As cargas mastigatórias variam entre os indivíduos, em função do sexo, dos<br />
padrões facial e muscular, e, numa mesma pessoa, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> da ida<strong>de</strong>, do<br />
estado emocional e do tipo <strong>de</strong> alimento a ser mastigado. Destacou que as<br />
informações encontradas na literatura, relacionadas à duração do contato<br />
<strong>de</strong>ntário e a intensida<strong>de</strong> <strong>de</strong> cargas <strong>de</strong>senvolvidas durante a mastigação são<br />
bastante variadas.<br />
Ferrario et al. 21<br />
( 2004) avaliaram a força <strong>de</strong> mordida em<br />
adultos jovens para quantificar o impacto sobre cada <strong>de</strong>nte nas reabilitações<br />
bucais. No estudo, utilizou-se um strain-gauge individual e a influência da<br />
posição do <strong>de</strong>nte no arco, lado, sexo e força máxima <strong>de</strong> mordida foram<br />
analisados. Não foram encontradas diferenças estatísticas entre o lado direito e<br />
esquerdo. Em ambos os sexos as menores forças <strong>de</strong> mordida foram registradas<br />
para os incisivos (40-48% da força máxima) e os valores mais altos para os<br />
primeiros molares. Os valores da força foram maiores para o sexo masculino. Os<br />
autores concluíram que o transdutor <strong>de</strong> forças utilizado na pesquisa permitiu<br />
quantificar a força <strong>de</strong> mordida em cada <strong>de</strong>nte do arco e que os maiores valores<br />
(molares e pré-molares) apresentaram-se distribuídos <strong>de</strong> forma simétrica entre<br />
os lados direito e esquerdo.
29<br />
Yitschaky et al. 89<br />
( 2004) estabeleceram um mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong><br />
regressão linear para a <strong>de</strong>terminação do comprimento dos primeiros pré-molares<br />
baseados em radiografias panorâmicas. O comprimento real <strong>de</strong> 112 pré-molares,<br />
extraídos por razões ortodônticas, foram medidos e comparados com as<br />
medidas obtidas nas radiografias. Os <strong>de</strong>ntes foram divididos em 4 grupos <strong>de</strong><br />
acordo com sua posição no arco (T14 : 1º PMSD, T24: 1º PMSE; T34: 1º PMID E<br />
T44:1º PMIE) e analisados estatisticamente. Os resultados <strong>de</strong> regressão linear<br />
foram (p < 0,0001):<br />
• T14 - comprimento presumido = (comprimento radiografia x 0,698) + 2,61<br />
• T24 - comprimento presumido = (comprimento radiografia x 0,5056) + 7,844<br />
• T34 - comprimento presumido = (comprimento radiografia x 0,5075) + 9,282<br />
• T44 - comprimento presumido = (comprimento radiografia x 0,436) + 11,298<br />
Os autores concluíram que predizer o comprimento dos<br />
primeiros pré-molares utilizando radiografias é possível e seguro.<br />
Bozkurt et al. 9 (2005) avaliaram a efetivida<strong>de</strong> do ultra-som na<br />
medição da espessura do esmalte oclusal. Foram analisadas 20 áreas<br />
abrasionadas <strong>de</strong> 20 pré-molares por 2 pesquisadores. As medidas iniciais foram<br />
registradas e então, as pontas das cúspi<strong>de</strong>s foram <strong>de</strong>sgastadas com papel<br />
abrasivo. Novas medidas com ultra-som foram obtidas e registradas. Os <strong>de</strong>ntes<br />
foram seccionados e então, o esmalte remanescente foi mensurado sob<br />
microscopia <strong>de</strong> luz polarizada. Os resultados <strong>de</strong>monstraram que houve<br />
correlação entre os valores obtidos pelas medidas <strong>de</strong> microscopia e do ultrasom.<br />
As medidas das cúspi<strong>de</strong>s dos pré-molares registradas inicialmente foram
30<br />
<strong>de</strong> 1,823 + 0,465mm. Os autores concluíram que o sistema <strong>de</strong> ultra-som usado<br />
no estudo é confiável para obtenção <strong>de</strong>talhes da espessura do esmalte.<br />
Darby et al. 13 (2005) investigaram a prevalência <strong>de</strong> perda óssea<br />
alveolar em crianças <strong>de</strong> 5-12 anos. Radiografias bitewing <strong>de</strong> 542 crianças foram<br />
analisadas. As distâncias entre junção cemento-esmalte (JCE) e a crista óssea<br />
alveolar (COA) foram medidas e agrupadas na seguinte categoria:<br />
- JCE – COA 2 mm: sem perda óssea<br />
- JCE - COA > 2 e < 3 mm: perda óssea questionável<br />
- JCE – COA 3 mm: perda óssea <strong>de</strong>finida.<br />
Os autores concluíram que a prevalência <strong>de</strong> perda óssea<br />
questionável foi <strong>de</strong> 26% e <strong>de</strong> perda óssea <strong>de</strong>finida foi 13%.<br />
Vertucci 86<br />
(2005) <strong>de</strong>screveu e ilustrou a morfologia <strong>de</strong>ntal e<br />
discutiu sua relação com os procedimentos endodônticos. Ressaltou que o<br />
entendimento da complexida<strong>de</strong> dos sistemas dos canais radiculares é<br />
fundamental para o entendimento dos princípios e problemas do preparo<br />
radicular e limpeza do conduto, para a <strong>de</strong>terminação dos limites apicais e<br />
<strong>de</strong>sempenho dos procedimentos cirúrgicos.<br />
Deguchi et al. 14 (2006) avaliaram quantitativamente a espessura<br />
do osso cortical em vários locais da maxila e mandíbula. As distâncias entre as<br />
corticais e entre as raízes <strong>de</strong> pré-molares e molares foram avaliadas para<br />
<strong>de</strong>terminar altura e larguras aceitáveis <strong>de</strong> mini-ancoragens para tratamentos<br />
ortodônticos. Imagens tridimensionais <strong>de</strong> 10 pacientes foram obtidas com a
31<br />
utilização <strong>de</strong> tomografias computadorizadas. A espessura da cortical foi medida<br />
por vestibular e lingual das regiões mesial e distal do primeiro molar, distal do<br />
segundo molar e em dois níveis da pré-maxila. Significativamente menores<br />
espessuras <strong>de</strong> cortical foram encontradas na região distal dos segundos molares<br />
(1,3+/-0,5mm). A espessura <strong>de</strong> cortical entre os pré-molares e molares<br />
superiores foi <strong>de</strong> 1,8+/-0,6mm para vestibular e 1,7+/-0,9mm para lingual a nível<br />
oclusal. Em relação ao plano sagital obtido das linhas paralelas ao eixo<br />
longitudinal dos <strong>de</strong>ntes as médias obtidas foram <strong>de</strong> 2,0+/-0,8mm (a 6-7mm do<br />
nível oclusal – 30º), 1,5+/-0,6 (3-4mm do nível oclusão – 45º) e 1,2+/-0,5mm<br />
(nível oclusal – 90º) para vestibular da maxila e 2,2+/-0,4mm (6-7mm do nível<br />
oclusal – 30º), 1,7+/-0,5 (3-4mm do oclusal – 45º) e 1,3+/-0,3mm (nível oclusal –<br />
90º) para face palatina. Os autores concluíram que a melhor localização para a<br />
colocação <strong>de</strong> mini-implantes é a mesial ou distal do primeiro molar a 6-8mm do<br />
nível oclusal da crista óssea.<br />
Peterson et al. 61 (2006) analisaram as proprieda<strong>de</strong>s da maxila.<br />
O objetivo do estudo foi <strong>de</strong> <strong>de</strong>terminar as variáveis regionais <strong>de</strong> maxilas<br />
<strong>de</strong>ntadas. Amostras <strong>de</strong> cortical foram obtidas <strong>de</strong> cadáveres adultos. A espessura<br />
da cortical, <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>, proprieda<strong>de</strong>s elásticas e direção <strong>de</strong> maior rigi<strong>de</strong>z foram<br />
obtidas. Os resultados mostraram que o osso cortical na região alveolar ten<strong>de</strong> a<br />
ser espesso, menos <strong>de</strong>nso e menos rígido do que o osso alveolar no corpo da<br />
maxila. As maiores espessuras foram encontradas vestibularmente e<br />
palatinamente próximos ao canino (2,4+ 1,6mm e 2,3+1,1mm respectivamente).<br />
Os autores concluíram que as proprieda<strong>de</strong>s elásticas da maxila humana,<br />
especialmente a orientação dos eixos <strong>de</strong> rigi<strong>de</strong>z são mais variáveis que da
32<br />
mandíbula e que a incorporação do resultado <strong>de</strong>s<strong>de</strong> estudos em mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong><br />
elementos finitos po<strong>de</strong>ria melhorar sua exatidão e confiabilida<strong>de</strong>.<br />
Willershausen et al. 87<br />
(2006) <strong>de</strong>terminaram a freqüência,<br />
localização das curvaturas do canal radicular e a distância entre a junção<br />
cemento-esmalte e a primeira curvatura <strong>de</strong> pré-molares superiores. Os <strong>de</strong>ntes<br />
foram digitalmente radiografados pela técnica do paralelismo, exportados para o<br />
Adobe Photoshop (7.0) e os valores obtidos analisados estatisticamente. 95%<br />
dos primeiros pré-molares superiores do lado direito e 89,9% dos 1ºPMSE<br />
apresentaram 2 canais radiculares. A média <strong>de</strong> comprimento para a distância<br />
junção cemento-esmalte primeira curvatura foi <strong>de</strong> 8,4 mm para o canal vestibular<br />
do 1ºPMSD, 8,5 para o canal palatino do 1ºPMSE, 9,1mm para o canal<br />
vestibular do 1ºPMSE e 8,9mm para o canal palatino do 1º PMSE. A média do<br />
comprimento total dos canais foi <strong>de</strong> 15,2 mm para o canal vestibular do 1º<br />
PMSD, 14,7 mm para o canal palatino do 1º PMSD; 15,5mm para o canal<br />
vestibular do 1º PMSE e 14,8 mm par ao canal palatino do 1º PMSE. Os autores<br />
concluíram relatando que o conhecimento das medidas dos canais radiculares é<br />
essencial para eliminar riscos durante tratamento endodônticos e restauradores<br />
com pinos.<br />
Katranji et al. 40 ( 2007) <strong>de</strong>terminaram a espessura vestibular e<br />
lingual do osso cortical em cadáveres <strong>de</strong>ntados e <strong>de</strong>s<strong>de</strong>ntados na região <strong>de</strong><br />
molares (M), pré-molares (PM) e <strong>de</strong>ntes anteriores (A) <strong>de</strong> maxilas e mandíbulas.<br />
Os resultados das espessuras (a 3 mm da crista óssea) foram <strong>de</strong> 1,69mm (M),<br />
1,43mm (PM) e 1,04mm (A) para vestibular da maxila <strong>de</strong>s<strong>de</strong>ntada, 2,06mm (M),
33<br />
1,78mm (PM) e 1,36mm (A) para a vestibular da mandíbula <strong>de</strong>s<strong>de</strong>ntada. Para<br />
vestibular da maxila <strong>de</strong>ntada as médias foram <strong>de</strong> 2,23 + 0,84mm (M),<br />
1,62+0,48mm(PM) e 1,59 +0,71mm (A) e para palatina da maxila <strong>de</strong>ntada foram<br />
2,35+/-0,24mm (M), 2,0+0,33mm (PM) e 1,95+ 0,70mm (A). Os valores <strong>de</strong><br />
espessura da cortical óssea variaram <strong>de</strong> 1,0 a 2,1 mm para maxila <strong>de</strong>s<strong>de</strong>ntada e<br />
<strong>de</strong> 1,6 a 2,2mm para maxila e mandíbula <strong>de</strong>ntada. Os autores concluíram que as<br />
menores espessuras foram encontradas na região anterior inferior e as mais<br />
espessas na região posterior superior.<br />
2.2 ABFRAÇÃO<br />
Lee, Eakle 45<br />
(1984) observaram hipoteticamente que o fator<br />
etiológico primário em lesões induzidas por tensão é esforço mecânico causado<br />
pela mastigação e má oclusão e que o meio local faz um papel secundário na<br />
dissolução da estrutura do <strong>de</strong>nte para criar a lesão. Forças laterais criam regiões<br />
cervicais <strong>de</strong> tensão e compressão. Quando a oclusão não é i<strong>de</strong>al, forças laterais<br />
significativas são geradas po<strong>de</strong>ndo causar flexão do <strong>de</strong>nte e criar dois tipos <strong>de</strong><br />
força: a primeira é uma carga compressiva localizada primariamente no sentido<br />
em que o <strong>de</strong>nte é flexionado; o segundo tipo <strong>de</strong> tensão é uma força que age no<br />
lado contrário da direção da flexão. A região sob a maior força <strong>de</strong> tensão é<br />
aquela mais perto do fulcro, enquanto que as regiões <strong>de</strong> maior força<br />
compressiva são os contatos oclusais, o fulcro e o ápice da raiz. A capacida<strong>de</strong><br />
da estrutura <strong>de</strong>ntal <strong>de</strong> suportar tensão é limitada. A força <strong>de</strong> tensão que age no<br />
<strong>de</strong>nte po<strong>de</strong> causar ruptura das ligações químicas entre os cristais <strong>de</strong><br />
hidroxiapatita. Uma lesão criada como resultado <strong>de</strong> força <strong>de</strong> tensão <strong>de</strong>ve possuir
34<br />
certas características. Primeiro: a lesão <strong>de</strong>ve ser perto ou no fulcro; segundo: a<br />
região <strong>de</strong> maior concentração <strong>de</strong> força <strong>de</strong> tensão cria um volume cuneiforme no<br />
fulcro, o qual é a típica morfologia <strong>de</strong> lesões cervicais erosivas. Fatores locais<br />
ten<strong>de</strong>riam a modificar a forma da lesão, mas os padrões gerais <strong>de</strong>veriam ser<br />
cuneiformes com ângulos <strong>de</strong> linha agudo; terceiro: a direção da força lateral que<br />
gera a força <strong>de</strong> tensão <strong>de</strong>termina o local da lesão. Se houver duas direções <strong>de</strong><br />
forças laterais agindo no mesmo <strong>de</strong>nte haverá duas lesões sobrepostas <strong>de</strong> dois<br />
volumes cuneiformes; quarto: o tamanho da lesão seria diretamente relativo à<br />
magnitu<strong>de</strong> e freqüência <strong>de</strong> aplicação da força <strong>de</strong> tensão. Os autores concluíram<br />
que embora o esforço tensivo, seja proposto como o fator iniciante na etiologia<br />
<strong>de</strong> erosões cervicais, fatores múltiplos afetam o processo <strong>de</strong> <strong>de</strong>senvolvimento.<br />
Alguns <strong>de</strong>sses fatores são: a abrasão da escovação, ácidos em fluidos orais,<br />
presença <strong>de</strong> fluoretos nos <strong>de</strong>ntes e fluidos orais, a presença <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes<br />
adjacentes que afetam a a<strong>de</strong>são do <strong>de</strong>nte sobre o esforço tensivo, e o<br />
alinhamento e a anatomia dos <strong>de</strong>ntes.<br />
Grippo 29<br />
(1991) afirmou que um carregamento biomecânico<br />
aplicado sobre os <strong>de</strong>ntes, tanto estático (<strong>de</strong>glutição e apertamento), quando<br />
cíclico (mastigação) é capaz <strong>de</strong> <strong>de</strong>senvolver tensões resultantes capazes <strong>de</strong><br />
provocar perda da estrutura <strong>de</strong>ntal na <strong>de</strong>ntina e esmalte, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ndo da<br />
magnitu<strong>de</strong>, duração, direção, freqüência e localização das forças resultantes<br />
<strong>de</strong>senvolvidas por flexão e fadiga do <strong>de</strong>nte envolvido. Baseando-se nas<br />
observações clínicas <strong>de</strong> uma varieda<strong>de</strong> <strong>de</strong> lesões, os autores propuseram uma<br />
nova terminologia para a classificação <strong>de</strong>sse tipo <strong>de</strong> lesão <strong>de</strong>nominando-a <strong>de</strong><br />
“abfração”.
35<br />
Grippo 30<br />
(1996) relatou que o órgão <strong>de</strong>ntal <strong>de</strong>veria ser<br />
reexaminado quanto as suas reações e alterações durante a dinâmica do<br />
carregamento oclusal com novas tecnologias, pois muito se sabe sobre<br />
embriologia, histologia, bioquímica, anatomia e reações microbiológicas que<br />
ocorrem nos <strong>de</strong>ntes, porém existem áreas da biomecânica, bioquímica e<br />
bioeletricida<strong>de</strong> que permanecem inexploradas.<br />
Lee, Eakle 46 (1996) após acúmulo <strong>de</strong> evidências experimentais<br />
e clínicas realizadas durante 10 anos, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> a <strong>de</strong>scoberta feita por eles a<br />
respeito da etiologia das lesões <strong>de</strong> abfração, realizaram um trabalho avaliando<br />
os avanços e elucidando algumas questões importantes surgidas após esta<br />
<strong>de</strong>scoberta. Os autores consi<strong>de</strong>ram que um correto diagnóstico é um prérequisito<br />
para o tratamento <strong>de</strong> lesão <strong>de</strong> abfração. A chave <strong>de</strong> diagnóstico para<br />
essas lesões é verificação da presença <strong>de</strong> força lateral oclusal durante a<br />
mastigação ou movimentos parafuncionais. Outros fatores como a presença <strong>de</strong><br />
facetas <strong>de</strong> <strong>de</strong>sgaste, forma <strong>de</strong> cunha <strong>de</strong>finida na lesão, localização subgengival<br />
<strong>de</strong> toda ou parte da lesão fazem parte do diagnóstico. Existência patológica<br />
comum como erosões ácidas, cáries cervicais e abrasões, também <strong>de</strong>vem ser<br />
consi<strong>de</strong>radas no diagnóstico diferencial <strong>de</strong> lesões cervicais induzidas por tensão.<br />
A realização <strong>de</strong> um correto diagnóstico e <strong>de</strong> um diagnóstico diferencial entre<br />
lesão <strong>de</strong> abrasão e lesão cervical induzida por tensão terá importante significado<br />
para o sucesso das restaurações porque as lesões não estão sujeitas às<br />
mesmas forças físicas que são responsáveis pela <strong>de</strong>terioração das<br />
restaurações. Os autores chegaram a algumas outras conclusões importantes:
36<br />
como muitos aspectos da <strong>de</strong>ntística restauradora o tratamento <strong>de</strong> lesões<br />
cervicais induzidas por tensão <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> criticamente da oclusão; se os<br />
problemas oclusais que causaram a lesão não forem corrigidos qualquer<br />
processo restaurador po<strong>de</strong>rá falhar; a <strong>de</strong>scoberta da etiologia das lesões<br />
cervicais induzidas por tensão e investigação na falha das restaurações <strong>de</strong><br />
classe V possibilitou abrir caminho para avanços em materiais e técnicas; o<br />
<strong>de</strong>senvolvimento e conhecimento <strong>de</strong> novos materiais que combinam a<strong>de</strong>são<br />
química e material <strong>de</strong> restauração com proprieda<strong>de</strong>s elásticas apropriadas, isto<br />
é, a<strong>de</strong>sivos <strong>de</strong>ntinários e resinas compostas <strong>de</strong> micropartículas com baixo<br />
módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong>, prometem sucesso das restaurações por muito mais<br />
tempo.<br />
Miller et al. 51<br />
(2003) verificaram a ocorrência <strong>de</strong> sinais <strong>de</strong><br />
escovação excessiva e <strong>de</strong> distúrbios oclusais associados à abfração. Evidências<br />
clínicas foram pesquisadas em 61 pacientes que apresentaram lesões cervicais<br />
não cariosas. A presença <strong>de</strong> placa, cálculo, periodontites ou mobilida<strong>de</strong> também<br />
foi observada. A freqüência e porcentagem foram utilizadas para <strong>de</strong>screver a<br />
ocorrência <strong>de</strong> diferentes sinais clínicos associados à presença <strong>de</strong> abfrações. Os<br />
autores relataram a presença <strong>de</strong> lesões <strong>de</strong> abfração em 40,7% e periodontites<br />
em 20,4%. Observaram também que abfrações coexistem quase<br />
sistematicamente com a presença <strong>de</strong> facetas <strong>de</strong> <strong>de</strong>sgaste (94,5%). Concluíram<br />
que sinais clínicos <strong>de</strong> escovação excessiva não foram evi<strong>de</strong>ntes, enquanto<br />
sinais <strong>de</strong> distúrbios oclusais apareceram constantemente na presença <strong>de</strong><br />
abfrações.
37<br />
Ress, Jagger 68<br />
(2003) relataram que a perda <strong>de</strong> estrutura<br />
<strong>de</strong>ntal na região cervical dos <strong>de</strong>ntes é freqüentemente atribuída à abrasão pela<br />
escovação, erosão ou a combinação <strong>de</strong> ambos. Sugeriram que as lesões<br />
cervicais têm etiologia multifatorial com contribuição <strong>de</strong> forças oclusais que<br />
causariam flexões laterais das cúspi<strong>de</strong>s e conseqüentemente aumentariam a<br />
concentração <strong>de</strong> tensões na região cervical. O ciclo persistente <strong>de</strong> carregamento<br />
<strong>de</strong>corrente da mastigação, <strong>de</strong>glutição e movimentos parafuncionais iniciaria a<br />
formação <strong>de</strong> falhas resultando na <strong>de</strong>struição da união entre os cristais <strong>de</strong><br />
hidroxiapatita e eventuais perdas <strong>de</strong> esmalte. Os autores objetivaram evi<strong>de</strong>nciar<br />
a relação entre cargas oclusais e a perda <strong>de</strong> substância <strong>de</strong>ntal na região cervical<br />
e também relacionar essa perda <strong>de</strong> estrutura a outro agente etiológico – a<br />
erosão ácida. Concluíram, pela possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> reprodução <strong>de</strong> lesões em<br />
laboratório, que as lesões <strong>de</strong> abfração não são mitos e que existe a<br />
possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> que a erosão ácida possa solapar o esmalte causando um<br />
aumento nos efeitos <strong>de</strong> flexão das cúspi<strong>de</strong>s.<br />
Borcic et al. 7 (2004) realizaram um estudo para <strong>de</strong>terminar a<br />
prevalência e severida<strong>de</strong> das lesões cervicais não cariosas. Foram examinados<br />
18.555 <strong>de</strong>ntes permanentes <strong>de</strong> cidadãos Croatas. Os indivíduos foram divididos<br />
em seis grupos <strong>de</strong> acordo com a ida<strong>de</strong>. GI – 10-25 anos; GII – 26-35 anos; GIII –<br />
36-45 anos; GIV – 46-55 anos; GV – 56-65 anos e GVI – 65 anos ou mais. O<br />
terço cervical das superfícies vestibulares <strong>de</strong> todos os <strong>de</strong>ntes foi analisado<br />
clinicamente e as lesões classificadas <strong>de</strong> acordo com a profundida<strong>de</strong> das lesões<br />
em: 0 – não mudança no contorno, 1- mínima perda <strong>de</strong> contorno, 2 - <strong>de</strong>feitos
38<br />
1mm <strong>de</strong> profundida<strong>de</strong>, 3 – <strong>de</strong>feitos <strong>de</strong> 1-2 mm <strong>de</strong> profundida<strong>de</strong>, 4 - <strong>de</strong>feitos ><br />
2mm. Os autores relataram que os primeiros pré-molares inferiores<br />
apresentaram mais prevalência e severida<strong>de</strong> <strong>de</strong> lesões cervicais não cariosas<br />
(34,2%), seguidos dos segundos pré-molares inferiores 25,2 – 31,2% e <strong>de</strong><br />
maneira similar os 1 e os 2ºs pré-molares superiores (17,9 – 21,5%) enquanto<br />
todos os outros <strong>de</strong>ntes obtiveram menos que 20% <strong>de</strong> freqüência. Concluíram<br />
que a freqüência e severida<strong>de</strong> das lesões cervicais não cariosas aumentam com<br />
a ida<strong>de</strong>.<br />
Bartlett, Shah 4<br />
(2006) publicaram uma revisão <strong>de</strong> literatura<br />
sobre papel da abfração, erosão e abrasão no <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> lesões<br />
cervicais não cariosas. Relataram que os termos abfração e abrasão <strong>de</strong>screvem<br />
a causa das lesões encontradas nas margens cervicais dos <strong>de</strong>ntes e que erosão<br />
e atrição também estão associadas com a sua formação. A abfração envolve<br />
tensão oclusal produzindo micro-fraturas na região cervical predispondo os<br />
<strong>de</strong>ntes à erosão e abrasão. Os autores <strong>de</strong>screvem a prevalência das lesões e<br />
enfatizaram sua etiologia multifatorial. Concluíram que existe muita dificulda<strong>de</strong><br />
para especificar a etiologia das lesões já que são provavelmente uma<br />
combinação <strong>de</strong> erosão, abrasão e atrição e que não há evi<strong>de</strong>ncias suficientes<br />
para confirmar que as lesões <strong>de</strong> abfração realmente existem.<br />
Bernhardt et al. 6 (2006) <strong>de</strong>terminaram indicadores <strong>de</strong> risco para<br />
a etiologia <strong>de</strong> abfrações. Parâmetros <strong>de</strong> história médica, <strong>de</strong>ntal e<br />
socio<strong>de</strong>mográficos <strong>de</strong> 2707 representantes selecionados <strong>de</strong> 20 – 59 anos <strong>de</strong><br />
ida<strong>de</strong>, com mais <strong>de</strong> 4 <strong>de</strong>ntes naturais foram checados para possível associação
39<br />
com a ocorrência <strong>de</strong> abfrações. Foi estimado que a prevalência do<br />
<strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> abfrações aumenta com a ida<strong>de</strong>. As variáveis analisadas<br />
foram: recessão gengival, facetas oclusais <strong>de</strong> <strong>de</strong>sgaste, inclinação <strong>de</strong>ntal e<br />
inlays. Os autores relataram que os primeiros pré-molares apresentaram o mais<br />
alto risco estimado para <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> abfrações, seguidos pelos 2º PM.<br />
Não havendo diferenças significativas entre <strong>de</strong>ntes superiores e inferiores. 77%<br />
nos <strong>de</strong>ntes com abfração apresentaram recessão gengival, 76,4% apresentaram<br />
facetas <strong>de</strong> <strong>de</strong>sgaste; 3,5% inlays; 4,6% estavam inclinados. Concluíram que as<br />
lesões <strong>de</strong> abfração po<strong>de</strong>m ser associadas a fatores oclusais, como facetas <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>sgaste, alterações no posicionamento <strong>de</strong>ntal e procedimentos restauradores.<br />
Maseki, Tanaka 49<br />
(2006) analisaram as lesões cervicais não<br />
cariosas em 129 caninos superiores e 274 pré-molares superiores humanos<br />
extraídos com o objetivo <strong>de</strong> investigar a relação entre forma e simetria (mesio<br />
distal), <strong>de</strong>sgaste <strong>de</strong> cúspi<strong>de</strong>s e curvatura das raízes. As amostras foram<br />
analisadas usando fotografias e escaneamento tridimensional. Os autores<br />
relataram a ocorrência <strong>de</strong> lesões assimétricas em 69,0% dos caninos e 44,5%<br />
dos pré-molares. Desgastes <strong>de</strong> cúspi<strong>de</strong>s foram observados e curvatura nas<br />
raízes <strong>de</strong> 48,1% dos caninos e 43,4% dos pré-molares. No entanto, os autores<br />
concluíram não haver relação entre simetria e <strong>de</strong>sgaste <strong>de</strong> cúspi<strong>de</strong>s e curvatura<br />
<strong>de</strong> raízes na maioria das amostras.<br />
Telles et al. 80<br />
(2006) avaliaram as lesões cervicais não<br />
cariosas em pacientes jovens para estabelecer uma possível relação com a<br />
presença <strong>de</strong> facetas <strong>de</strong> <strong>de</strong>sgaste. Dos 1.131 <strong>de</strong>ntes analisados, 129
40<br />
apresentaram lesões cervicais. Vinte e nove dos 40 casos analisados tinham<br />
pelo menos um <strong>de</strong>nte com lesão. Após 3 anos, os casos foram reexaminados<br />
e 57 novas lesões foram encontradas. Os primeiros molares inferiores<br />
(22,3%), primeiros pré-molares inferiores (13,2%), segundos pré-molares<br />
inferiores (13,2%) e primeiros molares superiores (12,4%) mostraram a maior<br />
prevalência <strong>de</strong> lesões. Ao final da análise, 86,8% <strong>de</strong> todos os <strong>de</strong>ntes com<br />
lesões mostraram facetas <strong>de</strong> <strong>de</strong>sgaste, sendo que a i<strong>de</strong>ntificação <strong>de</strong> novas<br />
lesões associadas com a presença <strong>de</strong> facetas <strong>de</strong> <strong>de</strong>sgaste durante o primeiro<br />
exame 3 anos antes também foi estatisticamente significante. Os autores<br />
concluíram que os padrões <strong>de</strong> facetas <strong>de</strong> <strong>de</strong>sgaste encontrados na população<br />
examinada po<strong>de</strong>m ser associados com o aumento da ocorrência <strong>de</strong> lesões<br />
cervicais não cariosas.<br />
Ommerborn et al. 57 (2007) avaliaram as lesões cervicais não<br />
cariosas em indivíduos com bruxismo noturno. Um total <strong>de</strong> 91 voluntários, 58<br />
mulheres e 33 homens, com média <strong>de</strong> ida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 28,37 + 4,89 anos<br />
participaram da pesquisa. Os participantes foram divididos em 2 grupos: 58<br />
indivíduos com bruxismo e 33 para o grupo controle. Adicionalmente, foi<br />
avaliado o número <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes presentes, a existência/ausência <strong>de</strong> lesões<br />
cervicais não cariosas, a freqüência das lesões para o tipo do <strong>de</strong>nte, o<br />
esquema da guia oclusal e a sensibilida<strong>de</strong>. Os autores relataram que a<br />
presença <strong>de</strong> lesões cervicais foi significativamente mais prevalente em<br />
pacientes com bruxismo (39,7%) do que no grupo <strong>de</strong> controle (12,1%). Nos<br />
indivíduos com bruxismo, os primeiros pré-molares foram os <strong>de</strong>ntes mais<br />
afetados enquanto que, no grupo <strong>de</strong> controle, foram os primeiros molares.
41<br />
Sensibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong>ntária foi reportada em 62,1% dos indivíduos com bruxismo e<br />
em 36,4% do grupo <strong>de</strong> controle. A avaliação oclusal não apresentou<br />
diferenças significativas entre os grupos. Os autores concluíram que mesmo<br />
com as limitações do estudo, ficou <strong>de</strong>monstrado que os indivíduos com<br />
bruxismo registraram mais lesões cervicais não cariosas que o grupo <strong>de</strong><br />
controle e que o tipo <strong>de</strong> guia oclusal não tem importância no <strong>de</strong>senvolvimento<br />
das lesões.<br />
Smith et al. 76 (2008) <strong>de</strong>terminaram a prevalência e<br />
severida<strong>de</strong> das lesões não cariosas em um grupo <strong>de</strong> pacientes atendidos na<br />
Universida<strong>de</strong> <strong>de</strong> Trinidad e investigaram sua relação com a história médica e<br />
<strong>de</strong>ntal, prática <strong>de</strong> higiene bucal, hábitos alimentares e oclusão. As<br />
informações foram obtidas por questionários e exame clínico. Foram<br />
examinados 156 pacientes com média <strong>de</strong> ida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 40,6 anos e 62,2%<br />
apresentaram uma ou mais lesões. Pacientes mais jovens apresentaram<br />
menos correlação com a presença <strong>de</strong> lesões cervicais não-cariosas do que<br />
pacientes mais velhos. Também foi significante a correlação entre a presença<br />
<strong>de</strong> lesões cervicais não cariosas em pacientes que escovam os <strong>de</strong>ntes mais<br />
<strong>de</strong> uma vez ao dia e que consomem frutas cítricas, álcool, vitamina C.<br />
Associações significantes também foram encontradas em pacientes com<br />
função em grupo e facetas <strong>de</strong> <strong>de</strong>sgaste. Os autores concluíram que os <strong>de</strong>ntes<br />
mais afetados pela presença <strong>de</strong> lesões cervicais não cariosas foram os prémolares<br />
superiores e inferiores e os primeiros molares superiores.
42<br />
2.3 MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS<br />
O método <strong>de</strong> elementos finitos surgiu em 1955, sendo que os<br />
primeiros elementos foram concebidos por engenheiros aeronáuticos para<br />
análise da distribuição <strong>de</strong> tensões em chapas <strong>de</strong> asas <strong>de</strong> avião 78 . Na área<br />
odontológica, o método foi empregada pela primeira vez por Huang e Ledley<br />
(1969). No Brasil, o primeiro estudo foi realizado por Correa e Matson (1977) 47,<br />
70 .<br />
Em linhas gerais, po<strong>de</strong>-se <strong>de</strong>finir o MEF como um método<br />
matemático, no qual um meio contínuo (mo<strong>de</strong>lo virtual) é discretizado<br />
(subdividido) em elementos que mantém as proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> quem os originou.<br />
Esses elementos são <strong>de</strong>scritos por equações diferenciais e resolvidos por<br />
5, 47, 56, 70,<br />
mo<strong>de</strong>los matemáticos para que sejam obtidos os resultados <strong>de</strong>sejados<br />
73, 74 .<br />
O método dos elementos finitos po<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>scrito em três<br />
etapas:<br />
1. Pré-processamento: Consiste na construção do mo<strong>de</strong>lo geométrico e<br />
carregamento do programa <strong>de</strong> análise com informações relativas às<br />
proprieda<strong>de</strong>s dos materiais empregados na construção do mo<strong>de</strong>lo. Em<br />
seguida, a estrutura do mo<strong>de</strong>lo é dividida em um número finito <strong>de</strong> elementos<br />
(discretização) que são interconectados por pontos nodais os quais se<br />
encontram no sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas X,Y,Z, on<strong>de</strong> o conjunto resultante é<br />
<strong>de</strong>nominado “malha”. Ainda, após o processo <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem são<br />
consi<strong>de</strong>radas as restrições do mo<strong>de</strong>lo físico, on<strong>de</strong> as condições <strong>de</strong> contorno<br />
estruturais são aplicadas com a finalida<strong>de</strong> <strong>de</strong> simular o mo<strong>de</strong>lo físico real.
43<br />
Essas condições <strong>de</strong> contorno resumem-se em fixação do mo<strong>de</strong>lo e aplicação<br />
do carregamento.<br />
2. Processamento: Após a criação do mo<strong>de</strong>lo, com o processamento<br />
numérico, o problema estrutural é solucionado computacionalmente. Os<br />
resultados dos campos <strong>de</strong> tensões e <strong>de</strong>formações são obtidos.<br />
3. Pós-processamento: A análise do mo<strong>de</strong>lo é efetuada utilizando-se os<br />
resultados obtidos, como os campos <strong>de</strong> tensões e <strong>de</strong>formações, entre<br />
outros. A análise <strong>de</strong> tensões po<strong>de</strong> ser feita pela comparação dos<br />
componentes <strong>de</strong> tensões normais, tensões principais ou ainda tensão<br />
equivalente <strong>de</strong> Von Mises (tensão efetiva).<br />
Rubin et al. 71 (1983) <strong>de</strong>senvolveram um mo<strong>de</strong>lo tridimensional<br />
<strong>de</strong> um primeiro molar inferior para analisar a distribuição <strong>de</strong> tensão nas<br />
estruturas <strong>de</strong>ntais mediante aplicação <strong>de</strong> cargas oclusais. Comentaram a<br />
respeito da multiplicida<strong>de</strong> <strong>de</strong> aplicações do método <strong>de</strong> elementos finitos em<br />
pesquisas odontológicas, <strong>de</strong>ntre elas, a otimização <strong>de</strong> <strong>de</strong>senho <strong>de</strong> restaurações,<br />
implantes <strong>de</strong>ntais, pinos ou núcleos, próteses parciais fixas ou removíveis,<br />
interações entre osso, ligamento periodontal e <strong>de</strong>nte, efeitos físicos<br />
biomecânicos e biológicos das forças mastigatórias e aparelhos ortodônticos.<br />
Salienta-se neste artigo a preocupação do autor com a configuração geométrica<br />
do mo<strong>de</strong>lo tridimensional e com os pontos <strong>de</strong> oclusão para o carregamento e<br />
simulação.<br />
Reinhardt et al. 69 (1983) empregaram o método dos elementos<br />
finitos bidimensionais para simular cargas funcionais em incisivos centrais
44<br />
superiores reconstruídos com pino e núcleo fundido, variando o nível <strong>de</strong> suporte<br />
ósseo (a distância entre crista óssea alveolar e junção cemento/ esmalte variou<br />
em 2mm, 4mm e 6mm). O autor procurou evi<strong>de</strong>nciar a importância do nível <strong>de</strong><br />
implantação óssea para a localização das regiões <strong>de</strong> maior concentração <strong>de</strong><br />
tensão. O mo<strong>de</strong>lo foi construído a partir <strong>de</strong> referências da literatura. De acordo<br />
com os resultados obtidos os autores pu<strong>de</strong>ram concluir que a modificação da<br />
altura óssea alveolar po<strong>de</strong> influenciar no aumento da concentração <strong>de</strong> tensões<br />
em <strong>de</strong>ntina, quanto maior a perda óssea maior a concentração <strong>de</strong> tensões nas<br />
pare<strong>de</strong>s <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina e no ápice dos pinos.<br />
Goel et al. 28 (1991) analisaram a tensão na junção<br />
amelo<strong>de</strong>ntinária <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes humanos pela análise por elementos finitos. Um<br />
mo<strong>de</strong>lo tridimensional, linear e elástico <strong>de</strong> um primeiro pré-molar superior foi<br />
<strong>de</strong>senvolvido a partir <strong>de</strong> cortes longitudinais <strong>de</strong> um <strong>de</strong>nte natural. As tensões <strong>de</strong><br />
compressão, tração e cisalhamento foram avaliadas sob uma aplicação <strong>de</strong> 170 N<br />
na superfície oclusal do esmalte. Não foram mo<strong>de</strong>lados ligamento periodontal<br />
nem osso alveolar. As tensões foram analisadas pelo programa Ansys. Os<br />
resultados <strong>de</strong>monstraram altas tensões <strong>de</strong> compressão para o esmalte e <strong>de</strong><br />
tração para a <strong>de</strong>ntina. Os autores concluíram que essa diferença nos padrões <strong>de</strong><br />
distribuição <strong>de</strong> tensões po<strong>de</strong> ocasionar a separação <strong>de</strong>ssas estruturas e assim<br />
contribuir para o <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> lesões cervicais.<br />
Ko et al. 42<br />
(1992) avaliaram os efeitos da inserção <strong>de</strong> pinos<br />
intra-radiculares na redução <strong>de</strong> tensão <strong>de</strong>ntinária em incisivos centrais<br />
superiores <strong>de</strong>spolpados, empregando a análise <strong>de</strong> elementos finitos. Dois
45<br />
mo<strong>de</strong>los bidimensionais foram gerados: um com pino intra-radicular em ouro e<br />
outro sem pino. Foram mo<strong>de</strong>lados osso cortical e trabecular. A inserção do pino<br />
intra-radicular induziu uma redução na tensão máxima em <strong>de</strong>ntina <strong>de</strong> 3% a 8%<br />
quando estes <strong>de</strong>ntes foram submetidos às cargas mastigatórias e traumáticas.<br />
Redução na tensão máxima em mais <strong>de</strong> 20% foi observada para o carregamento<br />
vertical, embora tal forma <strong>de</strong> carregamento seja pouco freqüente em incisivos e<br />
caninos. Os autores concluíram que a colocação <strong>de</strong> um pino intra-radicular<br />
embora induza uma pequena redução na tensão máxima, compromete a<br />
integrida<strong>de</strong> <strong>de</strong>ntinária, sendo <strong>de</strong>sta forma, duvidoso o reforço <strong>de</strong> um <strong>de</strong>nte<br />
<strong>de</strong>spolpado por um pino intra-radicular. Evi<strong>de</strong>ncia-se neste artigo a mo<strong>de</strong>lagem<br />
do osso cortical e do osso trabecular como entida<strong>de</strong>s diferenciadas.<br />
Ho et al. 32<br />
(1994) avaliaram a influência <strong>de</strong> pinos na<br />
distribuição <strong>de</strong> tensão em <strong>de</strong>ntina <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes <strong>de</strong>spolpados. 3 mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong><br />
elementos finitos tridimensionais <strong>de</strong> um incisivo central superior foram<br />
<strong>de</strong>senvolvidos. Para a obtenção dos mo<strong>de</strong>los, um incisivo foi restaurado com<br />
núcleo <strong>de</strong> ouro e reconstruído segundo procedimentos padrões. Em seguida, foi<br />
incluído em resina acrílica, seccionado e fotografado. A geometria tridimensional<br />
foi obtida e um mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> elementos finitos foi construído através do programa<br />
Patran e analisado pelo programa ANSYS. A camada <strong>de</strong> cemento que cobre a<br />
<strong>de</strong>ntina radicular foi tratada como parte da <strong>de</strong>ntina por serem as proprieda<strong>de</strong>s<br />
mecânicas da <strong>de</strong>ntina e do cemento similares. O osso cortical e trabecular<br />
foram mo<strong>de</strong>lados separadamente. Dois carregamentos <strong>de</strong> 100 N foram<br />
aplicados. O primeiro simulava a força mastigatória, sendo aplicado na face<br />
palatina, na margem incisal, direcionada a 45º e o segundo uma força traumática
46<br />
aplicada horizontalmente na superfície vestibular. A análise <strong>de</strong> tensões sugere<br />
que a restauração empregando pinos intra-radiculares, comparada com a terapia<br />
conservadora do canal radicular, po<strong>de</strong> não diminuir a tensão em <strong>de</strong>ntina. Os<br />
autores concluíram que os efeitos benéficos do reforço com pinos intraradiculares<br />
para <strong>de</strong>ntes tratados endodonticamente parecem duvidosos.<br />
Santos 73 (1995) analisou através <strong>de</strong> uma representação físicogeométrica<br />
do incisivo central inferior, as curvas <strong>de</strong> tensões, <strong>de</strong>formações e<br />
<strong>de</strong>slocamentos resultantes <strong>de</strong> carregamentos distribuídos axialmente e discutiu<br />
<strong>de</strong> forma teórica a metodologia empregada pelo método dos elementos finitos<br />
em mo<strong>de</strong>los tridimensionais. Para este estudo um mo<strong>de</strong>lo em escala <strong>de</strong> um<br />
incisivo central inferior humano foi mapeado, em seções <strong>de</strong> 1 mm à parte, em<br />
uma máquina <strong>de</strong> medir coor<strong>de</strong>nadas. A matriz <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas foi importada por<br />
um programa <strong>de</strong> CAD (Computer Ai<strong>de</strong>d Design), on<strong>de</strong> linhas foram <strong>de</strong>senhadas<br />
para gerar um mo<strong>de</strong>lo e então um sólido. Atribuiu-se uma malha <strong>de</strong> elementos<br />
finitos tridimensionais, as condições <strong>de</strong> carregamento, contorno e foram<br />
adotadas as proprieda<strong>de</strong>s físico-mecânicas dos componentes consi<strong>de</strong>rados nos<br />
mo<strong>de</strong>los (<strong>de</strong>ntina e ligamento periodontal). Os resultados indicaram um acúmulo<br />
<strong>de</strong> tensões na região <strong>de</strong> aplicação das forças. Os <strong>de</strong>slocamentos e <strong>de</strong>formações<br />
resultantes foram no sentido apical, havendo pequena expansão na face<br />
vestibular e leve contração na lingual causado pelo <strong>de</strong>slocamento dos elementos<br />
finitos. A autora concluiu que o mo<strong>de</strong>lo tridimensional <strong>de</strong>monstrou ser a estrutura<br />
i<strong>de</strong>al para a simulação do órgão <strong>de</strong>ntal.
47<br />
Holmes et al. 33<br />
(1996) usaram o MEF para <strong>de</strong>terminar a<br />
distribuição <strong>de</strong> tensões na <strong>de</strong>ntina radicular <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes restaurados com pinos e<br />
núcleos metálicos fundidos <strong>de</strong> diferentes diâmetros. Foi construído um mo<strong>de</strong>lo<br />
tridimensional axissimétrico <strong>de</strong> um canino inferior e suas estruturas <strong>de</strong> suporte.<br />
Consi<strong>de</strong>raram o ligamento com 0,175mm <strong>de</strong> espessura. O cemento e a <strong>de</strong>ntina<br />
foram mo<strong>de</strong>lados como uma só estrutura, pois apresentam proprieda<strong>de</strong>s<br />
elásticas similares. Aplicou-se uma carga <strong>de</strong> 100 N na ponta <strong>de</strong> cúspi<strong>de</strong> lingual,<br />
com inclinação <strong>de</strong> 45° em relação ao longo eixo do d ente. Diante dos resultados,<br />
os autores concluíram que: as maiores tensões <strong>de</strong> compressão e tração<br />
ocorreram na face lingual da <strong>de</strong>ntina; pequenas alterações nas dimensões dos<br />
pinos têm efeito mínimo na distribuição <strong>de</strong> tensão <strong>de</strong> compressão e tração na<br />
<strong>de</strong>ntina; a maior concentração <strong>de</strong> tensão <strong>de</strong> cisalhamento ocorreu na adjacência<br />
do pino na seção vestíbulo lingual no meio da raiz; quando o comprimento do<br />
pino foi reduzido, as tensões <strong>de</strong> cisalhamento foram maiores.<br />
Mori et al. 52<br />
(1997) realizaram um estudo pelo MEF em<br />
mo<strong>de</strong>los bidimensionais <strong>de</strong> segundo pré-molar inferior. Os mo<strong>de</strong>los foram<br />
construídos a partir <strong>de</strong> fotografias e <strong>de</strong>senhos <strong>de</strong> uma mandíbula, seccionada no<br />
sentido axio-vestibulo-lingual, na região do segundo pré-molar inferior esquerdo.<br />
Os autores avaliaram a distribuição <strong>de</strong> tensões internas geradas em <strong>de</strong>nte<br />
natural integro e <strong>de</strong>nte tratado endodonticamente, com cargas axiais aplicadas<br />
<strong>de</strong> 30 kgf em três pontos. Concluíram que no <strong>de</strong>nte restaurado as tensões foram<br />
maiores <strong>de</strong>vido ao maior módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> dos materiais restauradores<br />
<strong>de</strong>monstrando que existem diferenças nas distribuições <strong>de</strong> tensões no <strong>de</strong>nte e<br />
na base óssea.
48<br />
Ress, Jacobsen 67 (1997) realizaram um estudo com o objetivo<br />
<strong>de</strong> chegar a um valor real aproximado do módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> do ligamento<br />
periodontal. Os autores empregaram uma malha <strong>de</strong> elementos finitos bidimensional<br />
<strong>de</strong> um primeiro pré-molar inferior (obtido pelo do seccionamento<br />
buco-lingual <strong>de</strong> um <strong>de</strong>nte hígido) e um mo<strong>de</strong>lo com duas diferentes cargas<br />
<strong>de</strong>ntárias que mediam <strong>de</strong>slocamentos verticais e/ou horizontais no <strong>de</strong>nte em<br />
questão. Concluíram que o valor i<strong>de</strong>al do módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> do ligamento<br />
periodontal seria <strong>de</strong> 50 MPa.<br />
Anusavice 2<br />
(1998) <strong>de</strong>screveu em seu livro as proprieda<strong>de</strong>s<br />
mecânicas dos materiais <strong>de</strong>ntários. Estas proprieda<strong>de</strong>s po<strong>de</strong>m ser <strong>de</strong>finidas<br />
pelas leis da mecânica, isto é, a ciência física que lida com a energia e forças e<br />
seus efeitos nos corpos. O autor <strong>de</strong>finiu tensões e <strong>de</strong>formações, bem como as<br />
proprieda<strong>de</strong>s mecânicas embasadas em <strong>de</strong>formações elásticas, <strong>de</strong>talhando os<br />
testes que po<strong>de</strong>m ser aplicados para aferição.<br />
Rees 63<br />
(1998) analisou o papel da flexão das cúspi<strong>de</strong>s no<br />
<strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> lesões <strong>de</strong> abfração utilizando o método dos elementos<br />
finitos bidimensionais. Mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> um segundo pré-molar inferior com<br />
restaurações oclusais (amálgama) foram <strong>de</strong>senvolvidos e receberam uma carga<br />
oclusal excêntrica <strong>de</strong> 100N. Os resultados mostraram concentrações <strong>de</strong> tensão<br />
na região cervical vestibular que exce<strong>de</strong>ram os limites <strong>de</strong> fratura para o esmalte.<br />
Aumentos na profundida<strong>de</strong> da cavida<strong>de</strong> oclusal resultaram em aumento na<br />
tensão da região cervical mais do que o aumento na largura da cavida<strong>de</strong>. Os
49<br />
autores concluíram que os preparos cavitários po<strong>de</strong>m contribuir para o<br />
<strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> lesões cervicais não cariosas.<br />
Toparli et al. 82<br />
(1999) utilizaram o método dos elementos finitos<br />
tridimensional para investigar a distribuição <strong>de</strong> tensão resultante da força <strong>de</strong><br />
mastigação e da tensão residual da contração e expansão dos diferentes<br />
materiais restauradores. Inicialmente as proprieda<strong>de</strong>s físicas dos materiais,<br />
módulo <strong>de</strong> Young e coeficiente <strong>de</strong> Poisson, foram medidas experimentalmente,<br />
Posteriormente, o MEF foi usado para o cálculo das tensões. A geometria do<br />
<strong>de</strong>nte foi realizada <strong>de</strong> acordo com informações da literatura. O mo<strong>de</strong>lo<br />
tridimensional <strong>de</strong> um segundo pré-molar superior foi <strong>de</strong>senvolvido. A Simulação<br />
<strong>de</strong> uma restauração <strong>de</strong> amálgama e <strong>de</strong> resina composta sobre uma base <strong>de</strong><br />
cimento <strong>de</strong> ionômero <strong>de</strong> vidro foi avaliada. A tensão investigada foi resultante<br />
das forças <strong>de</strong> mastigação e daquelas relacionadas com a contração e expansão<br />
dos materiais restauradores. Um carregamento <strong>de</strong> 450 N, em um ângulo <strong>de</strong> 45 º<br />
ao eixo longitudinal do <strong>de</strong>nte foi aplicado em sua margem. As estruturas<br />
<strong>de</strong>ntárias foram consi<strong>de</strong>radas isotrópicas, homogêneas, linearmente elásticas e<br />
axissimétricas. Os autores concluíram que a distribuição das tensões <strong>de</strong><br />
cisalhamento, compressão e tração foi plotada para toda a estrutura,<br />
constatando-se que a tensão <strong>de</strong> tração e <strong>de</strong> cisalhamento no amálgama e a<br />
tensão compressiva na resina composta são pequenas, <strong>de</strong> forma que po<strong>de</strong>m ser<br />
<strong>de</strong>sconsi<strong>de</strong>radas.<br />
Palamara et al. 59 (2000) investigaram a variação <strong>de</strong> tensão no<br />
esmalte submetido a diferentes padrões <strong>de</strong> carregamento oclusal utilizando o
50<br />
método dos elementos finitos tridimensionais e análise <strong>de</strong> tensões em <strong>de</strong>ntes<br />
naturais extraídos. Um mo<strong>de</strong>lo tridimensional <strong>de</strong> um segundo pré-molar inferior<br />
foi utilizado para investigar os efeitos das cargas oclusais na superfície do<br />
esmalte, principalmente no carregamento com forças oblíquas. Cargas <strong>de</strong> 100N<br />
foram aplicadas axialmente e a 45º da cúspi<strong>de</strong> vestibular (vertente externa/<br />
triturante) e também com variação no plano mésio/distal (angulação + 20º e –<br />
20º). O padrão <strong>de</strong> tensões observado com o método dos elementos finitos foi<br />
confirmado experimentalmente utilizando straingauge em pré-molares extraídos<br />
montados em uma máquina <strong>de</strong> ensaio. Observou-se que tensões concentraram<br />
próxima a junção cemento/esmalte in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte da direção da carga. Cargas<br />
verticais na ponta da cúspi<strong>de</strong> resultaram em tensões compressivas na superfície<br />
vestibular e pequena tensão na lingual. As tensões resultantes <strong>de</strong> cargas<br />
oblíquas na cúspi<strong>de</strong> vestibular foram complexas e assimétricas. Os autores<br />
concluíram que a magnitu<strong>de</strong>, direção e características das tensões no esmalte<br />
cervical são <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ntes dos padrões <strong>de</strong> carregamento. Os padrões<br />
assimétricos <strong>de</strong> tensões no esmalte cervical são consistentes com as<br />
características clínicas <strong>de</strong> lesões cervicais não-cariosas.<br />
Santos 74<br />
(2000) realizou uma pesquisa com o propósito <strong>de</strong><br />
apresentar uma contribuição para o estudo da etiologia das lesões cervicais não<br />
cariosas resultantes <strong>de</strong> forças biomecânicas, mais especificamente a abfração.<br />
As tensões cervicais em um mo<strong>de</strong>lo tridimensional <strong>de</strong> um incisivo central inferior<br />
foram analisadas pelo método dos elementos finitos. O mo<strong>de</strong>lo foi composto por<br />
<strong>de</strong>ntina e ligamento periodontal e recebeu um carregamento estático <strong>de</strong> 245N no<br />
sentido do eixo longitudinal. A autora concluiu que as concentrações <strong>de</strong> tensões
51<br />
<strong>de</strong> tração <strong>de</strong>senvolvidas no mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong>ntal po<strong>de</strong>m estar relacionadas com a<br />
etiologia da lesão cervical não cariosa e sugerem um vínculo entre a anatomia<br />
<strong>de</strong>ntal e o <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> tensões <strong>de</strong> tração na área<br />
cervical.<br />
Scabell 75 (2000) realizou um estudo com o propósito <strong>de</strong> avaliar<br />
o efeito das cargas oclusais sobre a região cervical do primeiro pré-molar<br />
superior por meio do MEF. A imagem <strong>de</strong> um corte sagital do elemento <strong>de</strong>ntário<br />
selecionado foi digitalizada e com o auxílio do programa ANSYS versão 5.5<br />
(Ansys Corporation, Houston, PA). Foi simulada a aplicação <strong>de</strong> cargas oclusais,<br />
axiais e horizontais. O mo<strong>de</strong>lo computacional bi-dimensional foi constituído <strong>de</strong><br />
11.012 elementos e 11.096 nós. O experimento constou <strong>de</strong> três etapas, sendo<br />
que o valor da carga oclusal foi padronizado em 170 N. Na primeira fase, a carga<br />
axial foi dividida em dois pontos da superfície oclusal, simulando-se o contato na<br />
fossa mesial. Nas duas etapas subseqüentes as cargas horizontais foram<br />
aplicadas em sentido vestibular sobre a cúspi<strong>de</strong> vestibular do <strong>de</strong>nte e em sentido<br />
palatino sobre a cúspi<strong>de</strong> palatina. O método possibilitou a análise qualitativa e<br />
quantitativa da distribuição <strong>de</strong> tensões <strong>de</strong> tração e compressão no mo<strong>de</strong>lo<br />
selecionado. Os resultados mostraram que a carga oclusal horizontal aplicada<br />
sobre a cúspi<strong>de</strong> palatina gerou a maior concentração <strong>de</strong> tensão <strong>de</strong> tração na<br />
estrutura do esmalte. Esses valores variaram entre 362,757 MPa e 725,513<br />
MPa. Esta tensão <strong>de</strong> tração concentrou-se no interior da estrutura do esmalte,<br />
na área cervical vestibular do <strong>de</strong>nte, próxima à junção amelocementária.
52<br />
Jones et al. 37 ( 2001) <strong>de</strong>senvolveram um mo<strong>de</strong>lo tridimensional<br />
<strong>de</strong> um incisivo central superior para analisar a movimentação <strong>de</strong>ntária com a<br />
aplicação <strong>de</strong> forças ortodônticas. Um aparato <strong>de</strong> aferição a laser foi utilizado em<br />
10 voluntários humanos para testar, in vivo, a resposta <strong>de</strong>ntal à aplicação <strong>de</strong><br />
cargas (0-39N) e validar o mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> elementos finitos. As informações obtidas<br />
nos testes in vivo foram utilizadas para o cálculo das proprieda<strong>de</strong>s do ligamento<br />
periodontal. O movimento <strong>de</strong>ntal variou entre 0,012 a 0,133mm. A análise <strong>de</strong><br />
tensões em elementos finitos sugeriu maiores concentrações <strong>de</strong> tensões na<br />
região da crista alveolar. Os autores concluíram que o mo<strong>de</strong>lo computacional<br />
<strong>de</strong>senvolvido é válido para o estudo dos <strong>de</strong>talhes da movimentação ortodôntica.<br />
Rees 64 (2001) investigou a importância do ligamento<br />
periodontal e osso alveolar como estruturas <strong>de</strong> suporte em estudos pelo método<br />
dos elementos finitos. Um mo<strong>de</strong>lo bidimensional <strong>de</strong> um segundo pré-molar<br />
inferior com ligamento periodontal e osso alveolar foi <strong>de</strong>senvolvido. Cargas <strong>de</strong><br />
50N foram aplicadas para simular o efeito das forças em oclusão cêntrica.<br />
Planos <strong>de</strong> análise foram <strong>de</strong>finidos na coroa e região cervical. Cada uma das<br />
estruturas <strong>de</strong> suporte foi sistematicamente removida e o remanescente das<br />
estruturas novamente analisadas. Os autores relataram que quando as<br />
estruturas <strong>de</strong> suporte estavam ausentes a concentração <strong>de</strong> tensões na região<br />
cervical aumentou drasticamente. Com isso, concluiu-se que a inclusão <strong>de</strong><br />
ligamento periodontal e estruturas <strong>de</strong> suporte é muito importante para os estudos<br />
pelo método dos elementos finitos.
53<br />
Poppe et al. 62<br />
(2001) <strong>de</strong>terminaram os parâmetros <strong>de</strong><br />
elasticida<strong>de</strong> do ligamento periodontal humanos através <strong>de</strong> medidas<br />
tridimensionais, analisando o <strong>de</strong>slocamento inicial no sentido vestíbulo-lingual <strong>de</strong><br />
oito <strong>de</strong>ntes unirradiculares em mandíbula humana, usando um método não<br />
invasivo. Os espécimes foram usados para <strong>de</strong>senvolver o mo<strong>de</strong>lo em elementos<br />
finitos. Os mo<strong>de</strong>los apresentavam geometria similar aos respectivos espécimes.<br />
Esses mo<strong>de</strong>los serviram <strong>de</strong> base para simular movimentos computadorizados,<br />
cujas características foram construídas numa linha a qual os movimentos foram<br />
experimentalmente registrados adaptando os parâmetros <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> do<br />
ligamento periodontal. Os autores usaram parâmetros individuais <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>terminando <strong>de</strong>sta forma, com qual <strong>de</strong>slocamento o mo<strong>de</strong>lo no computador<br />
realmente po<strong>de</strong>ria calcular. O resultado do módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> na primeira<br />
fase do movimento foi 0.05 MPa, já na segunda fase 0.28 MPa e expansão<br />
crítica 7.5% (coeficiente <strong>de</strong> Poisson 0.3).<br />
Ausiello et al. 3 (2002) analisaram o efeito das proprieda<strong>de</strong>s da<br />
camada a<strong>de</strong>siva <strong>de</strong> restaurações em resina na distribuição <strong>de</strong> tensão pelo<br />
método dos elementos finitos tridimensionais. A simulação do comportamento <strong>de</strong><br />
uma restauração classe II MOD em um pré-molar superior foi realizada pelo<br />
método dos elementos finitos e validada experimentalmente por ensaios<br />
mecânicos. Forças axiais foram aplicadas <strong>de</strong> forma crescente até a fratura<br />
restauração (entre 700 e 800 N). Os resultados <strong>de</strong>monstraram que a aplicação<br />
<strong>de</strong> uma fina camada <strong>de</strong> um a<strong>de</strong>sivo com baixo modulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> conduz a<br />
um alívio da tensão maior do que camadas com mais espessas <strong>de</strong> um a<strong>de</strong>sivo
54<br />
mais flexível (maior modulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong>). Salienta-se neste artigo a forma <strong>de</strong><br />
obtenção da geometria.<br />
Eskitaciolu et al. 18 (2002) compararam a resistência à fratura<br />
<strong>de</strong> um pino com fibra (Ribbond ® ) associado à resina composta e um núcleo<br />
metálico fundido convencional usando dois diferentes métodos. Com o MEF<br />
criou-se um mo<strong>de</strong>lo bidimensional <strong>de</strong> um incisivo central superior (mo<strong>de</strong>lado a<br />
partir <strong>de</strong> referências anatômicas encontradas na literatura) o qual foi construído e<br />
restaurado com núcleo metálico fundido ou com fibra Ribbond ®<br />
e resina<br />
composta para verificar o comportamento <strong>de</strong>stes grupos em relação à<br />
distribuição <strong>de</strong> tensões nos mo<strong>de</strong>los gerados. Os autores obtiveram os seguintes<br />
resultados: quando se utilizou o núcleo metálico fundido à tensão concentrou-se<br />
no próprio pino e a transmissão para as estruturas <strong>de</strong> suporte foi baixo o que<br />
seria favorável para os tecidos <strong>de</strong> suporte; quando utilizaram o pino a base <strong>de</strong><br />
fibra associado à resina composta observaram que o sistema transferiu a tensão<br />
para os tecidos <strong>de</strong> suporte e na região do pino a tensão foi baixo, o que seria<br />
vantajoso para a restauração porém uma <strong>de</strong>svantagem para os tecidos <strong>de</strong><br />
suporte. Evi<strong>de</strong>ncia-se neste trabalho a <strong>de</strong>scrição das proprieda<strong>de</strong>s das<br />
estruturas <strong>de</strong>ntais.<br />
Lee et al. 44<br />
(2002) realizaram um estudo com o objetivo <strong>de</strong><br />
investigar através do método dos elementos finitos a distribuição <strong>de</strong> tensão no<br />
mecanismo <strong>de</strong> flexão <strong>de</strong>ntal. O estudo também comparou as mudanças na<br />
concentração <strong>de</strong> tensões ocorridas pelo carregamento oclusal em diferentes<br />
direções. Utilizaram um mo<strong>de</strong>lo tridimensional <strong>de</strong> um segundo pré-molar superior
55<br />
e a simulação <strong>de</strong> uma força estática <strong>de</strong> 170N foram carregados em sete<br />
posições diferentes. Com a análise dos resultados os autores pu<strong>de</strong>ram observar<br />
a presença <strong>de</strong> tensões na região cervical nas diferentes situações testadas e<br />
concluíram que os resultados coinci<strong>de</strong>m com a teoria <strong>de</strong> indução <strong>de</strong> tensão.<br />
<strong>Oliveira</strong> 56 (2002) analisou a distribuição <strong>de</strong> tensões produzidas<br />
na <strong>de</strong>ntina radicular do incisivo central superior restaurado com diferentes<br />
sistemas <strong>de</strong> pinos intra-radiculares, através dos Métodos <strong>de</strong> Fotoelasticida<strong>de</strong> e<br />
Elementos Finitos. Em ambos os métodos foi construído um mo<strong>de</strong>lo<br />
bidimensional representativo do incisivo central superior e aplicada uma carga <strong>de</strong><br />
100 N no terço incisal da região palatina com uma inclinação <strong>de</strong> 45º em relação<br />
ao longo eixo do <strong>de</strong>nte. Os resultados foram expressos em função da Tensão <strong>de</strong><br />
Von Mises Se e Sy para o MEF e valor da Or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> Franja para o método <strong>de</strong><br />
Fotoelasticida<strong>de</strong>. Através da análise dos resultados concluiu-se que houve<br />
diferenças significativas na distribuição <strong>de</strong> tensão entre os seis sistemas <strong>de</strong><br />
pinos testados, sendo que, os pinos <strong>de</strong> zircônio, aço inoxidável, titânio e metálico<br />
fundido promoveram uma alta concentração <strong>de</strong> tensões na região conduto<br />
radicular ao longo da interface pino/<strong>de</strong>ntina. Não se verificaram áreas <strong>de</strong><br />
concentração <strong>de</strong> tensões produzidas para sistemas <strong>de</strong> pinos <strong>de</strong> fibra <strong>de</strong> vidro e<br />
fibra <strong>de</strong> carbono. Os pinos <strong>de</strong> zircônio, aço inoxidável, titânio e metálico fundido<br />
apresentaram proprieda<strong>de</strong>s mecânicas diferentes da estrutura <strong>de</strong>ntal o que<br />
promoveu alterações significativas no comportamento mecânico do <strong>de</strong>nte. De<br />
acordo com os resultados, concluiu-se que os pinos não metálicos aten<strong>de</strong>ram <strong>de</strong><br />
maneira satisfatória os requisitos necessários para proporcionarem um<br />
comportamento mais semelhante à estrutura <strong>de</strong>ntal. Evi<strong>de</strong>ncia-se neste trabalho
56<br />
a importância da validação do método dos elementos finitos com outras técnicas<br />
e ensaios mecânicos.<br />
Rees 65<br />
(2002) avaliou os efeitos da variação do ponto <strong>de</strong><br />
aplicação das forças oclusais no <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> lesões <strong>de</strong> abfração<br />
utilizando o método dos elementos finitos. Um mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> segundo pré-molar<br />
inferior íntegro foi <strong>de</strong>senvolvido e recebeu carregamento <strong>de</strong> 500N verticalmente<br />
no topo da cúspi<strong>de</strong> e em várias posições das vertentes internas e externas. Os<br />
resultados <strong>de</strong>monstraram que as forças aplicadas nas vertentes internas<br />
(vestibular e palatina) produziram valores <strong>de</strong> tensão na região cervical que<br />
exce<strong>de</strong>ram os limites <strong>de</strong> fratura do esmalte. Os autores concluíram com este<br />
estudo que alteração na posição <strong>de</strong> aplicação das forças <strong>de</strong> carregamento po<strong>de</strong><br />
produzir notáveis variações na concentração <strong>de</strong> tensão na região cervical.<br />
Ünsal et al. 83 (2002) realizaram um estudo com o objetivo <strong>de</strong><br />
comparar a diferença na distribuição da tensão quando cargas parafuncionais<br />
foram aplicadas em um mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> um primeiro molar inferior (construído através<br />
<strong>de</strong> referências anatômicas encontradas na literatura) que sofreu um tratamento<br />
<strong>de</strong> seccionamento radicular ou separação radicular em virtu<strong>de</strong> <strong>de</strong> problemas<br />
periodontais causados na região <strong>de</strong> furca. Os autores compararam os valores <strong>de</strong><br />
tensão do mo<strong>de</strong>lo que apresentava estado <strong>de</strong> doença com o <strong>de</strong>nte intacto<br />
através do MEF. Utilizou-se uma carga <strong>de</strong> 600 N a qual foi aplicada sobre a<br />
cúspi<strong>de</strong> vestibular e a fossa distal para simular a oclusão cêntrica. Os autores<br />
citaram no estudo que o MEF possibilitou uma análise quantitativa <strong>de</strong> estruturas
57<br />
biológicas complexas da qual por meio <strong>de</strong> outros experimentos seria<br />
impraticável. Os resultados evi<strong>de</strong>nciaram que nos mo<strong>de</strong>los com recessão<br />
radicular o valor máximo <strong>de</strong> tensão foi no centro <strong>de</strong> rotação. A tensão<br />
compressiva aumentou em direção ao meio da linha cervical. Para os mo<strong>de</strong>los<br />
com separação radicular o valor máximo <strong>de</strong> cisalhamento foi observado na<br />
porção distal. Uma distribuição uniforme foi verificada na porção mesial. Os<br />
valores da tensão <strong>de</strong> cisalhamento para o osso aumentaram em direção ao<br />
centro da área da bifurcação.<br />
Vasconcellos, Mori 84<br />
(2002) analisaram a distribuição <strong>de</strong><br />
tensões internas <strong>de</strong> Von Mises em uma prótese parcial fixa metalocerâmica <strong>de</strong><br />
três elementos e em suas estruturas <strong>de</strong> suporte, por meio <strong>de</strong> carregamento<br />
estático aplicado para mo<strong>de</strong>los matemáticos bidimensionais, obtidos pelo MEF.<br />
Com o objetivo <strong>de</strong> confeccionar um mo<strong>de</strong>lo matemático fiel às dimensões e<br />
características anatômicas normalmente encontradas, utilizaram uma peça<br />
anatômica <strong>de</strong> estudo, apresentando um corte sagital da meta<strong>de</strong> esquerda <strong>de</strong><br />
uma mandíbula, englobando os <strong>de</strong>ntes posteriores com os respectivos tecidos<br />
<strong>de</strong> suporte. Baseados nas dimensões apresentadas pela imagem digitalizada da<br />
peça anatômica confeccionaram-se dois mo<strong>de</strong>los matemáticos bidimensionais; o<br />
primeiro simulando uma prótese parcial fixa <strong>de</strong> três elementos com retentores<br />
intra-radiculares fundidos e o segundo utilizando pinos pré-fabricados com<br />
núcleo em resina composta. Com a obtenção dos resultados os autores<br />
mostraram que o retentor intra-radicular fundido em ouro <strong>de</strong>senvolveu uma<br />
menor concentração <strong>de</strong> tensões nos conectores da prótese parcial fixa. Para o
58<br />
mo<strong>de</strong>lo com núcleo em compósito houve maiores tensões <strong>de</strong> tração na região<br />
mésio-cervical do pré-molar favorecendo a falha marginal.<br />
Vasconcellos 85<br />
(2002) relatou que o emprego <strong>de</strong> pinos intraradiculares<br />
na restauração <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes que sofreram gran<strong>de</strong> perda estrutural tem<br />
se tornado um procedimento <strong>de</strong> rotina, principalmente pela maior preservação <strong>de</strong><br />
estrutura <strong>de</strong>ntária remanescente. O autor avaliou o efeito da forma anatômica e<br />
material do pino intra-radicular na distribuição <strong>de</strong> tensões em um incisivo central<br />
superior, utilizando mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> elementos finitos tridimensionais, sendo que uma<br />
análise bidimensional foi realizada para comparação. Quatro mo<strong>de</strong>los<br />
geométricos tridimensionais foram obtidos, sendo um <strong>de</strong> <strong>de</strong>nte hígido e os outros<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes restaurados com pinos nos formatos cônico, cilíndrico e cilíndrico <strong>de</strong><br />
dois estágios. Os materiais dos pinos foram: aço, Titânio, Dióxido <strong>de</strong> Zircônio,<br />
Fibras <strong>de</strong> Carbono e Fibras <strong>de</strong> vidro. Carga <strong>de</strong> 100 N foi aplicada 2 mm da<br />
margem incisal, por palatino, 45º em relação ao longo eixo do <strong>de</strong>nte.<br />
Consi<strong>de</strong>rando as condições propostas, concluiu-se que a inserção <strong>de</strong> um pino<br />
intra-radicular alterou o padrão <strong>de</strong> distribuição <strong>de</strong> tensões quando comparado ao<br />
<strong>de</strong>nte hígido. O autor concluiu também que em embora a maior dificulda<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
mo<strong>de</strong>lagem e processamento inerente à análise tridimensional <strong>de</strong>ve-se dar<br />
preferência ao emprego da mesma, <strong>de</strong>vido à possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> aproximações<br />
inaceitáveis relacionadas às hipóteses básicas da análise em estado plano.<br />
Albuquerque et al. 1 (2003) realizaram a análise <strong>de</strong> tensões <strong>de</strong><br />
um incisivo central superior restaurado com diferentes pinos. Os autores
59<br />
avaliaram o efeito <strong>de</strong> diferentes formas anatômicas e materiais <strong>de</strong> pinos na<br />
distribuição da tensão em incisivos tratados endodonticamente. O estudo<br />
comparou três formas <strong>de</strong> pinos (cônico, cilíndrico e cilíndrico com dois<br />
diâmetros) feitos <strong>de</strong> três diferentes materiais (Aço inoxidável, Titânio e Fibra <strong>de</strong><br />
Carbono em matriz Bisphenol A-Glycidyl Metacrilato). A análise da tensão bidimensional<br />
foi realizada pelo método dos elementos finitos. Uma carga estática<br />
<strong>de</strong> 100 N foi aplicada em 45° na borda incisal do re spectivo <strong>de</strong>nte. A<br />
concentração da tensão não afetou significativamente a região adjacente da<br />
crista óssea alveolar na face palatina do <strong>de</strong>nte, in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte da forma do pino<br />
ou do material. Entretanto, observaram que a concentração da tensão na<br />
interface pino/<strong>de</strong>ntina na face palatina da raiz do <strong>de</strong>nte apresentou variações<br />
significantes para as diferentes formas <strong>de</strong> pinos e materiais. Afirmaram também<br />
que as formas dos pinos apresentaram um pequeno impacto na concentração da<br />
tensão enquanto os materiais usados mostraram variações maiores, sendo o<br />
pino <strong>de</strong> aço inoxidável o que apresentou maiores valores <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong><br />
tensão, acompanhados do pino <strong>de</strong> titânio e carbono em matriz <strong>de</strong> Bis-GMA.<br />
Fischer et al. 23 (2003) realizaram um estudo sobre o tempo <strong>de</strong><br />
vida <strong>de</strong> pontes totalmente cerâmicas pelo método computacional <strong>de</strong> elementos<br />
finitos tridimensionais. O objetivo do estudo foi prever ao longo prazo a<br />
possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> falhas com métodos computacionais das seguintes pontes<br />
cerâmicas: Empress 1 ® , Empress 2 ® , In-Ceram ®<br />
Alumina, e Zro2 ® . Diferentes<br />
mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> pontes foram construídos pelo MEF. Os autores encontraram que a<br />
ponte feita <strong>de</strong> zircônio obteve bom comportamento mecânico em longo prazo. O
60<br />
Empress 1 ® e In-Ceram ® Alumina parecem ser materiais com comportamento<br />
mecânico insuficiente para pontes em <strong>de</strong>ntes posteriores. Os autores afirmaram<br />
que a vida útil das pontes cerâmicas po<strong>de</strong> ser aumentada melhorando o<br />
<strong>de</strong>senho na área do conector. Adicionalmente sugeriram que o método<br />
computacional utilizado po<strong>de</strong> ajudar a julgar com confiabilida<strong>de</strong> o<br />
comportamento mecânico dos materiais cerâmicos, especificamente para<br />
<strong>de</strong>senhos <strong>de</strong> pontes cerâmicas.<br />
Soriano 78<br />
(2003) realizou uma abordagem física simples do<br />
método <strong>de</strong> elementos finitos. Detalhou os mo<strong>de</strong>los estruturais bem como<br />
mo<strong>de</strong>lagem tridimensional, análise e interpretação <strong>de</strong> resultados. As simulações<br />
realizadas através <strong>de</strong> sistemas computacionais avançados auxiliam o estudo e<br />
análise <strong>de</strong> comportamento <strong>de</strong> materiais restauradores e tecidos biológicos que<br />
não po<strong>de</strong>m ser observados por meio <strong>de</strong> outras pesquisas experimentais. No<br />
entanto, para que os problemas complexos possam ser solucionados a utilização<br />
<strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los com máxima fi<strong>de</strong>lida<strong>de</strong> torna-se fundamental. Quanto melhores os<br />
mo<strong>de</strong>los, mais confiáveis os resultados.<br />
Toparli 81<br />
(2003) realizou um estudo utilizando o MEF para<br />
analisar a distribuição da tensão na <strong>de</strong>ntina <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes tratados<br />
endodonticamente, restaurados com pinos fundidos e núcleo. Foram construídos<br />
mo<strong>de</strong>los axissimétricos bidimensionais <strong>de</strong> um segundo pré-molar superior<br />
suportados por osso alveolar. Os três mo<strong>de</strong>los propostos para serem analisados<br />
foram: liga <strong>de</strong> Titânio, liga <strong>de</strong> Níquel /Cromo e Ouro/Paládio e Titâbio/Níquelcromo<br />
como pino e coroa <strong>de</strong> porcelana. Uma carga <strong>de</strong> 200 N em uma angulação
61<br />
<strong>de</strong> 45° em relação ao longo eixo do <strong>de</strong>nte foi aplica da na margem oclusal dos<br />
mo<strong>de</strong>los. Os <strong>de</strong>ntes foram assumidos como isotrópicos, homogêneos e<br />
elásticos. Após a análise dos resultados os autores concluíram que a tensão<br />
máxima <strong>de</strong> compressão ocorreu quando a liga <strong>de</strong> Titânio foi usada.<br />
Beloti 5 (2004) empregou o MEF para analisar a distribuição <strong>de</strong><br />
tensões no incisivo central superior hígido e restaurado com facetas laminadas<br />
<strong>de</strong> porcelana, empregando diferentes preparos para a borda incisal e aplicação<br />
<strong>de</strong> forças simulando o movimento <strong>de</strong> protrusão. Foram criados mo<strong>de</strong>los bidimensionais<br />
representativos <strong>de</strong> uma secção transversal <strong>de</strong> incisivo central<br />
superior hígido e restaurado a partir dos seguintes preparos <strong>de</strong>ntais: sem<br />
redução incisal, com redução incisal, com redução incisal e chanfrado palatino<br />
em 45° e overlap. Todos os <strong>de</strong>ntes receberam uma faceta <strong>de</strong> porcelana sendo<br />
comparado com o <strong>de</strong>nte hígido. Uma carga <strong>de</strong> 100 N foi aplicada em quatro<br />
pontos do terço incisal na face palatina. Na presença da aplicação da força<br />
funcional, todos os preparos <strong>de</strong>ntais promoveram alta tensão na cervical<br />
palatina. No interior da faceta e ao longo da interface faceta/<strong>de</strong>ntina foi<br />
encontrada uma alta concentração <strong>de</strong> tensões. Uma alta tensão <strong>de</strong> tração foi<br />
encontrada na concavida<strong>de</strong> palatina. O preparo <strong>de</strong> overlap foi <strong>de</strong>sfavorável<br />
quando sua extensão invadiu a concavida<strong>de</strong> palatina <strong>de</strong>vido a uma extensão da<br />
cerâmica com espessura insuficiente numa área <strong>de</strong> alta tensão <strong>de</strong> tração. Os<br />
diferentes preparos <strong>de</strong>ntais para a borda incisal não influenciaram na distribuição<br />
<strong>de</strong> tensões <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes restaurados com facetas laminadas.
62<br />
Clement et al. 12 (2004) <strong>de</strong>monstraram como gerar um mo<strong>de</strong>lo<br />
tridimensional <strong>de</strong> um <strong>de</strong>nte uniradicular humano utilizando uma seqüência quase<br />
automática <strong>de</strong> trabalho. Tomografias computadorizadas foram utilizadas para<br />
obtenção <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas globais da superfície <strong>de</strong>ntal. Os softwares Rhinoceros<br />
® e Surfacer ® foram utilizados para gerar a geometria e então exportar para o<br />
software Ansys ® para análise. Como o estudo tinha como objetivo analisar a<br />
movimentação <strong>de</strong>ntal, a cavida<strong>de</strong> pulpar, polpa e limite amelo-<strong>de</strong>ntinário foram<br />
removidos da mo<strong>de</strong>lagem. Somente o osso alveolar, <strong>de</strong>ntina e ligamento<br />
periodontal foram consi<strong>de</strong>rados. Os autores concluíram que o sistema <strong>de</strong><br />
mo<strong>de</strong>lagem apresenta uma alternativa viável para a geração <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los para<br />
analise através do método dos elementos finitos.<br />
Giannini et al. 26 (2004) <strong>de</strong>terminaram a força <strong>de</strong> tração principal<br />
em esmalte, <strong>de</strong>ntina e na junção <strong>de</strong>ntina-esmalte utilizando a técnica <strong>de</strong> micro<br />
tração e analisaram a hipótese <strong>de</strong> que a tensão máxima varia <strong>de</strong> acordo com a<br />
natureza e localização da estrutura <strong>de</strong>ntária. Superfícies <strong>de</strong> esmalte oclusal<br />
intactas receberam uma muralha em resina composta (para facilitar o corte e<br />
fixação dos corpos-<strong>de</strong>-prova) e foram seccionados em fatias <strong>de</strong> 0,7 mm. Os<br />
testes foram realizados <strong>de</strong> acordo com a orientação dos prismas <strong>de</strong> esmalte (EP:<br />
paralelamente ET: transversalmente) e com a profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina (DS:<br />
superficial; DM: média e DP: <strong>de</strong>ntina profunda. Os resultados obtidos em MPa<br />
foram: DEJ: 46,9 +13,7; EP: 42,1 + 11,9; ET: 11,5+ 4,7; DS: 61,6 +16,2;DM :48,7<br />
+ 16,6 e DP: 33,9 + 7,9. Os autores concluíram que a tensão <strong>de</strong> tração máxima<br />
varia <strong>de</strong> acordo com a natureza e localização da estrutura <strong>de</strong>ntária.
63<br />
Natali et al. 54<br />
(2004) analisaram a mobilida<strong>de</strong> da <strong>de</strong>ntição<br />
humana sob a ação fisiológica <strong>de</strong> carregamento usando o método dos<br />
elementos finitos. A mobilida<strong>de</strong> <strong>de</strong>ntal é principalmente atribuída à <strong>de</strong>formação<br />
do ligamento periodontal e por isso, <strong>de</strong>senvolveram um mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> um incisivo<br />
central superior circundado por uma membrana periodontal uniforme <strong>de</strong> 0,2mm<br />
<strong>de</strong> espessura. Os resultados <strong>de</strong>monstraram uma efetiva correspondência dos<br />
dados numéricos com testes experimentais in vivo <strong>de</strong>scritos na literatura. Os<br />
autores concluíram que o método dos elementos finitos provou oferecer<br />
resultados válidos para a análise <strong>de</strong> mobilida<strong>de</strong> <strong>de</strong>ntal.<br />
Ress, Hamma<strong>de</strong>h 66<br />
(2004) relataram que muitos estudos<br />
sugerem que a lesão <strong>de</strong> abfração é formada pela sobrecarga física do esmalte e<br />
propuseram que um mecanismo alternativo, envolvendo o solapamento do<br />
esmalte cervical ao longo da junção <strong>de</strong>ntina/esmalte, po<strong>de</strong> ser uma explicação<br />
mais realista. O objetivo do trabalho foi analisar, pelo método dos elementos<br />
finitos bidimensionais, a distribuição <strong>de</strong> tensões na região cervical <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes<br />
superiores simulando o efeito <strong>de</strong> solapamento do esmalte. Mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> um<br />
incisivo superior, canino superior e 1º PMS foram construídos e carregados com<br />
100N <strong>de</strong> forma obliqua. Uma <strong>de</strong>scontinuida<strong>de</strong> (0,1mm) foi introduzida com<br />
elementos <strong>de</strong> “gap”, sendo que a extensão vertical variou <strong>de</strong> 0,1 a 0,5mm. Os<br />
valores <strong>de</strong> tensão <strong>de</strong> tração variaram <strong>de</strong> 1,8 a 209 MPa e os menores valores<br />
reportados para os <strong>de</strong>ntes íntegros. Os autores concluíram que a<br />
<strong>de</strong>scontinuida<strong>de</strong> causou um drástico aumento nos valores <strong>de</strong> tensão os quais
64<br />
em muitos casos exce<strong>de</strong>ram os conhecidos valores <strong>de</strong> limite <strong>de</strong> falhas do<br />
esmalte.<br />
Ribeiro 70<br />
(2004) analisou através do método <strong>de</strong> elementos<br />
finitos a distribuição <strong>de</strong> tensões produzidas em mo<strong>de</strong>los bidimensionais <strong>de</strong> um<br />
incisivo central superior com e sem remanescente <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina na porção<br />
coronária, utilizando cinco sistemas <strong>de</strong> pinos intra-radiculares. Para que os<br />
mo<strong>de</strong>los criados representassem o máximo <strong>de</strong> fi<strong>de</strong>lida<strong>de</strong> foram incorporados<br />
osso cortical, osso esponjoso, ligamento periodontal, esmalte, <strong>de</strong>ntina, gutapercha,<br />
porcelana, cimento resinoso, resina composta, titânio, fibra <strong>de</strong> carbono,<br />
fibra <strong>de</strong> vidro, liga <strong>de</strong> níquel/cromo e zircônio. O autor aprimorou os mo<strong>de</strong>los<br />
apresentados na literatura incorporando o ligamento periodontal e cimento<br />
resinoso. Para a produção dos mo<strong>de</strong>los o autor utilizou referências <strong>de</strong> literatura<br />
acreditando ser mais valioso trabalhar com dimensões médias <strong>de</strong> um incisivo<br />
central do que com uma medida especifica <strong>de</strong> um único <strong>de</strong>nte seccionado e<br />
fotografado. Os dados foram analisados no sistema computacional ANSYS 8.1<br />
(Ansys Corporation, Houston, TX) e os resultados obtidos foram expressos em<br />
tensões <strong>de</strong> Von Mises. Concluiu-se que houve diferenças significativas na<br />
distribuição <strong>de</strong> tensões entre os cinco sistemas <strong>de</strong> pinos e a presença <strong>de</strong><br />
remanescente <strong>de</strong>ntinário sugeriu melhor distribuição <strong>de</strong> tensões.<br />
Borcic et al. 8 (2005) <strong>de</strong>senvolveram um mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> elementos<br />
finitos tridimensionais e analisaram a formação <strong>de</strong> lesão cervical na oclusão<br />
normal (caso I) e em má-oclusão (caso II). Um mo<strong>de</strong>lo tridimensional <strong>de</strong> um<br />
primeiro pré-molar superior foi construído a partir <strong>de</strong> secções perpendiculares <strong>de</strong>
65<br />
um <strong>de</strong>nte hígido em Autocad Mechanical Desktop e o sólido gerado foi<br />
transferido para o Nastran (MSC). O mo<strong>de</strong>lo foi composto por esmalte, <strong>de</strong>ntina,<br />
polpa, ligamento periodontal e osso; sendo todas as estruturas consi<strong>de</strong>radas<br />
isotropias, homogêneas e elásticas. No caso I (oclusão normal) três forças foram<br />
aplicadas na face oclusa (vertente triturante da cúspi<strong>de</strong> vestibular, vertente<br />
triturante da cúspi<strong>de</strong> palatina e vertente lisa da cúspi<strong>de</strong> palatina). No caso II (máoclusão)<br />
a força foi aplicada apenas na vertente triturante da cúspi<strong>de</strong> palatina.<br />
Durante a análise o mo<strong>de</strong>lo foi submetido a uma força <strong>de</strong> 200N. Os autores<br />
concluíram que as forças oclusais exercem um papel importante na formação <strong>de</strong><br />
lesões não cariosas e que as tensões geradas na região cervical do mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong><br />
má-oclusão foram maiores que as geradas no caso I.<br />
Dejak et al. 16 (2005) analisaram o mecanismo <strong>de</strong> formação <strong>de</strong><br />
lesões cervicais, pela análise não linear em elementos finitos bidimensionais, em<br />
um primeiro molar inferior, durante a mastigação e parafunção. Durante a<br />
simulação, a pressão exercida na superfície oclusal e o nível <strong>de</strong> tensão foram<br />
calculados. Pressões significantes foram exercidas na cúspi<strong>de</strong> lingual do mo<strong>de</strong>lo<br />
durante a simulação com o bolo alimentar e cargas patológicas. Na região<br />
vestibular cervical (próximo a junção cemento/esmalte) a tensão observada<br />
exce<strong>de</strong>u o limite <strong>de</strong> fratura do esmalte. Os autores concluíram que mesmo com<br />
as limitações dos estudos bidimensionais, foi observado que a sobrecarga<br />
oclusal po<strong>de</strong> resultar em gran<strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> tensões na região cervical,<br />
resultados estes, compatíveis com o início das lesões cervicais não cariosas.
66<br />
Noritomi 55 (2005) apresentou o <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> um método<br />
para análise <strong>de</strong> problemas <strong>de</strong> bioengenharia, aplicando mo<strong>de</strong>lagem numérica<br />
elastostática <strong>de</strong> tensões e <strong>de</strong>formações, baseada no método dos elementos <strong>de</strong><br />
contorno com formulação 3D para meios transversalmente isotrópicos lineares,<br />
incluindo a capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> simulação do comportamento <strong>de</strong> remo<strong>de</strong>lagem óssea<br />
superficial. O mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> remo<strong>de</strong>lagem óssea superficial baseou-se na hipótese<br />
<strong>de</strong> estímulo biológico por campo <strong>de</strong> <strong>de</strong>formação, partindo <strong>de</strong> um mo<strong>de</strong>lo 2D,<br />
adaptado para o espaço 3D com o uso <strong>de</strong> <strong>de</strong>formações principais como<br />
gran<strong>de</strong>zas <strong>de</strong> referência. As implementações foram testadas através <strong>de</strong> análises<br />
numéricas <strong>de</strong> problemas com solução analítica e validações com resultados <strong>de</strong><br />
aplicações comerciais baseadas em elementos finitos, para problemas padrão<br />
<strong>de</strong> engenharia, bem como comparações com resultados da literatura para<br />
problemas <strong>de</strong> bioengenharia. A análise dos resultados mostrou que, tanto o<br />
método quanto as implementações são funcionais, oferecendo uma base sólida<br />
para <strong>de</strong>senvolvimento e teste <strong>de</strong> novas soluções <strong>de</strong> bioengenharia.<br />
DeHoffª et al. 15<br />
(2006) calcularam a tensão residual em uma<br />
prótese parcial fixa para 4 combinações cerâmicas (1 – sistema IPS Empress 2 ® ,<br />
2 – IPS Eris tm + subestrutura <strong>de</strong> IPS Empress 2 ® , 3 – IPS Empress 2 ® +<br />
subestrutura experimental <strong>de</strong> dissilicato <strong>de</strong> lítio, 4 – IPS Eris tm + subestrutura<br />
experimental <strong>de</strong> dissilicato <strong>de</strong> lítio) através <strong>de</strong> um estudo viscoelástico pelo<br />
método dos elementos finitos. O mo<strong>de</strong>lo tridimensional <strong>de</strong> uma prótese parcial<br />
fixa superior com retentores no 1º pré-molar e 1º molar foi construído a partir do<br />
escaneamento <strong>de</strong> secções <strong>de</strong> uma prótese em resina epóxica e mo<strong>de</strong>lagem no<br />
Patran (MSC Software Corporation, Santa Ana, CA). O processamento foi
67<br />
realizado com o Ansys (Ansys Corporation, Houston, PA). Os autores obtiveram<br />
como resultado para o G1 : 77 MPa, G2 : 108 MPa, G3 : 79 MPa e G4: 100 MPa.<br />
Os autores concluíram que a alta tensão residual nas próteses parciais fixas<br />
po<strong>de</strong> colocar os sistemas totais cerâmicos em perigo <strong>de</strong> falha sob cargas<br />
oclusais na cavida<strong>de</strong> bucal.<br />
Palamara et al. 58<br />
(2006) analisaram através do método dos<br />
elementos finitos a morfologia <strong>de</strong>ntal e as características das lesões cervicais<br />
não cariosas. Dois mo<strong>de</strong>los tridimensionais com esmalte e <strong>de</strong>ntina (2º pré-molar<br />
inferior e incisivo central inferior) foram utilizados para investigar os efeitos da<br />
carga na localização e magnitu<strong>de</strong> das tensões cervicais. Os mo<strong>de</strong>los foram<br />
obtidos através do <strong>de</strong>senho <strong>de</strong> secções <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes hígidos extraídos. Pontos <strong>de</strong><br />
carga <strong>de</strong> 100N foram aplicados <strong>de</strong> forma obliqua e vertical e os resultados<br />
<strong>de</strong>monstraram que as tensões concentradas próximas à junção<br />
amelocementária ocorreram in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ntemente da direção da força. No<br />
entanto, os autores concluíram forças obliquas causam maior concentração <strong>de</strong><br />
tensões cervicais que forças verticais.<br />
Ichim et al. 35<br />
(2007) investigaram a influência da forma e<br />
profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong> lesões cervicais bem como a direção das forças oclusais nas<br />
respostas mecânicas das restaurações cervicais em ionômero <strong>de</strong> vidro. Um<br />
mo<strong>de</strong>lo tridimensional <strong>de</strong> elementos finitos foi criado a partir do escaneamento<br />
<strong>de</strong> secções <strong>de</strong> um <strong>de</strong>nte humano integro e convertidos em sólidos em um<br />
programa <strong>de</strong> CAD (Rhinoceros 3D for Windows, Robert McNeel and associates,
68<br />
USA) para então ser exportado para um software <strong>de</strong> elementos finitos (Cosmos<br />
Design Star, Structural Research and Analysis Corporation, USA) e analisado<br />
usando o sistema linear estático. Lesões anguladas e arredondadas foram<br />
analisadas com diferentes profundida<strong>de</strong>s e a carga 200N foi carregada com<br />
diferentes angulações (vertical e Obliqua 40°). Os resultados <strong>de</strong>monstraram que<br />
as forças oblíquas causam significativamente maior concentração <strong>de</strong> tensão na<br />
região cervical das restaurações. A forma e a profundida<strong>de</strong> da lesão tiveram<br />
mínima influência no <strong>de</strong>senvolvimento das tensões cervicais. Os autores<br />
concluíram que o diagnóstico oclusal e subseqüente ajuste dos contatos são<br />
fatores críticos para o tratamento <strong>de</strong> lesões cervicais não cariosas.<br />
Lotti et al. 47<br />
(2006) relataram a aplicabilida<strong>de</strong> cientifica do<br />
método dos elementos finitos e <strong>de</strong>finiram a metodologia como uma análise<br />
matemática que consiste na discretização <strong>de</strong> um meio continuo em pequenos<br />
elementos, mantendo as mesmas proprieda<strong>de</strong>s do meio origina; sendo esses<br />
elementos <strong>de</strong>scritos por equações diferenciais e resolvidos por mo<strong>de</strong>los<br />
matemáticos, para que sejam obtidos os resultados. A viabilização do método<br />
tornou-se somente com o advento dos computadores, facilitando a resolução das<br />
enormes equações algébricas. Os autores <strong>de</strong>screveram a obtenção <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los<br />
experimentais, a <strong>de</strong>terminação das proprieda<strong>de</strong>s físicas e mecânicas <strong>de</strong> cada<br />
estrutura constituinte do mo<strong>de</strong>lo (etapa importante para se obter fi<strong>de</strong>lida<strong>de</strong> dos<br />
resultados, uma vez que as características <strong>de</strong> cada componente do mo<strong>de</strong>lo<br />
influenciarão o comportamento das respostas às aplicações das forças) e a<br />
analise dos resultados. Concluíram que o método, quando bem gerenciada,<br />
po<strong>de</strong> proporcionar diversas vantagens em relação a outros estudos, pela
69<br />
facilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> obtenção e interpretação dos resultados. No entanto, para uma<br />
correta execução <strong>de</strong>ste método, é necessária a interação entre profissionais da<br />
Engenharia e da <strong>Odontologia</strong> para que se possa por em prática as idéias e obter<br />
resultados válidos.<br />
Ichim et al. 36<br />
(2007) <strong>de</strong>screveram um mo<strong>de</strong>lo para o<br />
comportamento <strong>de</strong> fraturas em biomateriais e relataram que a causa mais<br />
freqüente <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradações e falhas em materiais friáveis é a fratura. O<br />
mecanismo <strong>de</strong> quebra, mesmo quando não catastrófico, é <strong>de</strong> fundamental<br />
importância na área <strong>de</strong> biomateriais e em situações clínicas on<strong>de</strong> abrem<br />
caminho para falhas biológicas mediatas. Os autores investigaram a habilida<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong> um mecanismo <strong>de</strong> fraturas não linear e elástico predizer as falhas <strong>de</strong><br />
biomateriais com um foco específico em situações clínicas da <strong>de</strong>ntística<br />
restauradora. Mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> fratura para a <strong>de</strong>ntina, esmalte, cúspi<strong>de</strong>, prótese fixa<br />
<strong>de</strong> três elementos em cerâmica e um sistema multi-material foram <strong>de</strong>senvolvidos<br />
para análise pelo método dos elementos finitos. Concluíram que o estudo do<br />
comportamento <strong>de</strong> fratura em biomateriais é <strong>de</strong> fundamental importância para a<br />
otimização e <strong>de</strong>sign <strong>de</strong> estruturas utilizadas em clínica.<br />
Soares et al. 77<br />
(2008) avaliaram o efeito do tratamento<br />
endodôntico e restaurador na resistência à fratura dos <strong>de</strong>ntes posteriores. 50<br />
pré-molares superiores foram selecionados e divididos randomicamente em 5<br />
grupos: G1 – <strong>de</strong>ntes íntegros; G2 – preparos MOD, G3 – preparos MOD<br />
restaurados com resinas; G4 – preparos MOD e tratamento ortodôntico e
70<br />
restauração em resina. Os espécimes foram submetidos à carga <strong>de</strong> compressão<br />
axial. Os mesmos grupos foram <strong>de</strong>senvolvidos com mo<strong>de</strong>los numéricos e<br />
analisados pelo método dos elementos finitos 2D. Os resultados <strong>de</strong>monstraram<br />
que o tratamento endodôntico e restaurador influenciaram na distribuição <strong>de</strong><br />
tensão na estrutura <strong>de</strong>ntal. Os autores concluíram que as restaurações em<br />
resina exercem um importante papel na recuperação da resistência dos <strong>de</strong>ntes.<br />
O método dos elementos finitos mostrou-se uma eficiente ferramenta para<br />
análise <strong>de</strong> estruturas complexas, pois representaram através da distribuição <strong>de</strong><br />
tensões <strong>de</strong> Von Mises <strong>de</strong>sempenho compatível com os testes mecânicos<br />
realizados.<br />
As proprieda<strong>de</strong>s das estruturas <strong>de</strong>ntais, representação das<br />
características anatômicas, carregamentos para a análise numérica <strong>de</strong> tensões e<br />
os assuntos estudados <strong>de</strong> vários trabalhos <strong>de</strong>scritos na literatura são<br />
apresentados nos Quadros 1, 2, 3 e 4.
71<br />
Quadro 1- Proprieda<strong>de</strong>s das estruturas <strong>de</strong>ntais e representação das<br />
características anatômicas dos mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong>scritos na literatura para a análise<br />
numérica <strong>de</strong> tensões.<br />
Proprieda<strong>de</strong> das estruturas <strong>de</strong>ntais<br />
Autor/data<br />
Mo<strong>de</strong>lo<br />
Dente<br />
Esmalte<br />
Dentina<br />
Módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> /GPa<br />
Polpa<br />
Cemento<br />
Ligamento<br />
periodontal<br />
Osso cortical<br />
Osso<br />
esponjoso<br />
Características<br />
anatômicas<br />
Rubin et al. 71<br />
1983<br />
3D<br />
1°MI<br />
41,0 19,0 0,002 - - - -<br />
Reinhardt et al. 69<br />
1983<br />
2D<br />
ICS<br />
- 18,6 - - 0,0689 40,0 -<br />
Goel et al. 28<br />
1991<br />
3D<br />
1°PMS<br />
85,0 19,8 - - - - -<br />
Ko et al. 42<br />
1992<br />
2D<br />
ICS<br />
41,0 18,6 - - 0,0689 13,7 1,37
72<br />
HO et al. 32<br />
1994<br />
3D<br />
ICS<br />
- 18,6 - - 0,0689 13,7 1,37<br />
Santos 73,74<br />
1995 , 2000<br />
3D<br />
1CI<br />
- 18,6 - - 0,0689 - -<br />
Holmes et al. 33<br />
1996<br />
2D<br />
CI<br />
- 18,6 - 18,6 0,0689 13,7 1,37<br />
Mori et al. 52<br />
1997<br />
2D<br />
2°PMI<br />
41,0 18,6 - - 0,0689 13,7 1,37<br />
Rees, Jacobsen 67 .<br />
1997<br />
2D<br />
1°PMI<br />
80,0 15,0 - - 0,7 - 1 13,8 0,34<br />
Albuquerque<br />
et al. 1<br />
2003<br />
2D<br />
ICS<br />
41,0 18,6 0,002 - - 13,7 1,37<br />
Toparli et al. 82<br />
1999<br />
3D<br />
2°PMS<br />
41,4 18,6 0,003 - - - -
73<br />
Palamara et al. 59<br />
2000<br />
3D<br />
2°PMS<br />
46,9 15,4 - - - - -<br />
Scabell 75<br />
2000<br />
2D<br />
1°PMS<br />
80<br />
20<br />
20<br />
18,6 0,002 - 0,00034 13,7 1,37<br />
Jones et al. 37<br />
2001<br />
3D<br />
ICS<br />
84,1 18,6 - - 0,05 13,8 0,34<br />
Poppe et al. 62<br />
2001<br />
3D<br />
ICS /CI<br />
- 20,0 - - 0,00028 2 -<br />
Ausiello et al. 3<br />
2002<br />
3D<br />
1°PMS<br />
48,0 18,0 - - - - -<br />
Eskitaciolu<br />
et al. 18<br />
2002<br />
2D<br />
ICS<br />
- - - - 0,0689 13,7 1,37
74<br />
Lee et al. 44<br />
2002<br />
3D<br />
2°PMS<br />
84,1 18,6 0,002 - 0,17 3,43 -<br />
<strong>Oliveira</strong> 56<br />
2002<br />
2D<br />
ICS<br />
84,1 14,7 0,003 - 0,0118 14,7 0,49<br />
Ünsal et al. 83<br />
2002<br />
2D<br />
1°MI<br />
41,4 18,6 3x10 -5 - 0,05 13,8 -<br />
Vasconcellos<br />
et al. 84<br />
2002<br />
2D<br />
2°PMI-<br />
1°MI<br />
- 18,6 - - 0,0689 13,7 1,37<br />
Vasconcellos 85<br />
2002<br />
3D<br />
ICS<br />
41,0 18,6 0,002 - - 13,7 1,37<br />
Toparli 81<br />
2003<br />
2D<br />
2°PMS<br />
- 18,6 - - - 13,8 -<br />
Fischer et al. 23<br />
2003<br />
3D<br />
Prótese<br />
Parcial<br />
Fixa<br />
- 18,0 - - - - -
75<br />
Beloti 5<br />
2004<br />
2D<br />
ICS<br />
50,0 14,7 0,002 - - - -<br />
Clement et al. 12<br />
2004<br />
3D<br />
CS<br />
- 18,6 - - 0,001 - 1,0<br />
Natali et al. 54<br />
2004<br />
3D<br />
ICS<br />
- - - - - - -<br />
Ress,<br />
Hamma<strong>de</strong>h 66 .<br />
2004<br />
2D<br />
ICS<br />
CS<br />
1°PMS<br />
80,0 15,0 - - 0,001 13,8 0,34<br />
Ribeiro 70<br />
2004<br />
2D<br />
ICS<br />
41,0 18,6 0,002 - 0,0118 13,7 1,37<br />
Borcic et al. 8<br />
2005<br />
3D<br />
1°PMS<br />
80,0 18,6 0,0021 - 0,0689 12 -<br />
Dejak et al. 16<br />
2005<br />
2D<br />
1°MI<br />
87,5<br />
72,7<br />
18,6 - - 0,05 11,5 0,43
76<br />
Ichim, et al. 35<br />
2007<br />
3D<br />
1°PMI<br />
80,0 14,7 - - 0,012 14 -<br />
Lotti. et al. 47<br />
2006<br />
Revisão<br />
literatura<br />
41,0 19,0 0,002 - 0,007 13,7 1,37<br />
Ichim et al. 36<br />
2007<br />
2D<br />
1°PMI<br />
69,0 16,7 0,012 - 0,012 14,7 -<br />
Soares et al. 77<br />
2008<br />
2D<br />
1°PMS<br />
46,8 18,0 69x10 -5 - - - -
77<br />
Quadro 2- Características dos mo<strong>de</strong>los e carregamentos para a análise<br />
numérica <strong>de</strong> tensões.<br />
ELEMENTOS<br />
Autor<br />
data<br />
N°<br />
Tipo<br />
n° <strong>de</strong> nós<br />
Carga<br />
Ângulo <strong>de</strong><br />
aplicação<br />
Unida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
estudo<br />
Rubin et al. 71 1983 3D 336 quadrático 520<br />
5,37<br />
MPa<br />
vertical<br />
1°MI<br />
Reinhardt et al. 69 1983 2D 564 triangular 322 1N 45° ICS<br />
Goel et al. 28 1991 3D 491<br />
Bloco linear<br />
Isoparamétrico<br />
8nós<br />
771 170N vertical 1°PMS<br />
Ko et al. 42 1992 2D 687<br />
Quadrilátero<br />
e Triangular<br />
656 1N<br />
45°<br />
horizontal<br />
vertical<br />
ICS<br />
Ho et al. 32 1994 3D 3.500<br />
73, 74<br />
Santos 1995<br />
e<br />
2000<br />
hexaedro<br />
8 nós<br />
3.000 100 N 45 °e 90° ICS<br />
3D - - - 245N Vertical ICI<br />
Holmes et al. 33 1996 2D 906<br />
Axissimétrico<br />
8 nós<br />
2.664 100N 45° CI<br />
Mori et al. 52 1997 2D 284 - 291 30kgf Axial 2°PMI<br />
Rees, Jacobsen 67 . 1997 2D -<br />
Quadrilátero<br />
8 nós<br />
5.023 250g<br />
Horizontal<br />
cúspi<strong>de</strong><br />
vestibular<br />
1°PMI<br />
Yaman et al. 89 1998 3D 294 sólido 8 nós 420<br />
Toparli et al. 82 1999 3D 840<br />
Palamara, et al. 59 2000 3D 1.072<br />
Hexaedrico<br />
8 nós<br />
Hexaédrico<br />
8 nós<br />
150,<br />
170 e<br />
200N<br />
26° ICS<br />
1032 450N 45° 2°PMS<br />
1469 100N<br />
Scabell 75 2000 2D 11.012 Quadrilátero 11.096 170N<br />
Jones et al. 37 2001 3D 15.000<br />
Tetraedrico<br />
linear 4nós<br />
Vertical e<br />
45° em x e<br />
20° em y<br />
Vertical e<br />
horizontal<br />
2°PMS<br />
1°PMS<br />
- 0,39N Horizontal ICS<br />
Poppe et al. 62 2001 3D 2.256 - 3.156 - horizontal ICS /CI<br />
Vasconcellos et al. 84 2002 2D<br />
9.069<br />
e<br />
8.716<br />
triangular<br />
4.683<br />
e<br />
4.514<br />
Lee et al. 44 2002 3D 5.921 - 1.419 170N<br />
100N 15°<br />
45 °e<br />
vertical<br />
2°PMI-<br />
1°MI<br />
2°PMS
78<br />
Eskitaciolu, et al. 18 2002 2D 1.101 - 1.137 270N Vertical ICS<br />
Ünsal et al. 83 2002 2D 329 Shell 305 600N Vertical 1°MI<br />
Ausiello et al. 3 2002 3D 7.282<br />
Hexaédrico<br />
e tetraédrico<br />
5.236<br />
0 a<br />
800N<br />
vertical<br />
1°PMS<br />
<strong>Oliveira</strong> 56 2002 2D - Auto mesh 100N 45° ICS<br />
Vasconcellos 85 2002 3D 47.292<br />
tetraédricos<br />
<strong>de</strong> 10 nós<br />
8.934 100N 45° ICS<br />
Albuquerque et al. 1 2003<br />
2D<br />
1.500<br />
-2.800<br />
Quadrilátero<br />
4 nós<br />
4.600<br />
-<br />
17.000<br />
100 N 45° ICS<br />
Fischer et al. 23 2003 3D 17.000<br />
Tetraédrico<br />
4 nós<br />
- 600N vertical Prótese<br />
Toparli 81 2003 2D 485 Hexaédrico 526 200N vertical 2°PMS<br />
Beloti 5 2004 2D - automesh - 100N 45° ICS<br />
Clement et al. 12 2004 3D 46.800 Hexaédrico - 1N<br />
Ress, Hamma<strong>de</strong>h 66 .<br />
2004 2D<br />
18.002<br />
20.875<br />
24.765<br />
Quadrilátero<br />
8 nós<br />
Horizontal<br />
vestibular<br />
- 100N 45°<br />
CS<br />
ICS<br />
CS<br />
1°PMS<br />
Ribeiro 70 2004 2D 24.373 - 73.826 100N 45° ICS<br />
Borcic et al. 8 2005 3D 16.845<br />
Tetraédrico<br />
4nós<br />
24.651 200N<br />
Normal à<br />
superfície<br />
1°PMS<br />
Dejak et al. 16 2005 2D 8.489<br />
Triangular<br />
6 nós<br />
16.865<br />
0 ate<br />
200N<br />
Contato<br />
do bolo<br />
alimentar<br />
1°MI<br />
Ichim et al. 35 2006 3D 115.000<br />
Tetraédrico<br />
10 nós<br />
- 200N<br />
10° até<br />
40°<br />
1°PMI<br />
Ichim et al. 36 2007 2D - - - 250N 45° 1°PMI<br />
Soares et al. 77 2008 2D -<br />
Plano<br />
isométrico<br />
<strong>de</strong> 8 nós<br />
- 45N 45° 1°PMS
79<br />
Quadro 3- Assuntos estudados e representação das características anatômicas<br />
dos mo<strong>de</strong>los bidimensionais <strong>de</strong> alguns trabalhos <strong>de</strong>scritos na literatura para a<br />
análise numérica <strong>de</strong> tensões.<br />
Autor/data<br />
Mo<strong>de</strong>lo<br />
Dente<br />
Assunto estudado<br />
Características<br />
anatômicas<br />
Reinhardt et al. 69<br />
1983<br />
2D<br />
ICS<br />
Simulação <strong>de</strong> cargas funcionais em incisivos centrais<br />
superiores reconstruídos com pino e núcleo fundido,<br />
variando o nível <strong>de</strong> suporte ósseo.<br />
Ko et al. 42<br />
1992<br />
2D<br />
ICS<br />
Efeitos da inserção <strong>de</strong> pinos intra-radiculares na redução<br />
<strong>de</strong> tensão <strong>de</strong>ntinária em incisivos centrais superiores<br />
<strong>de</strong>spolpados<br />
Holmes et al. 33<br />
1996<br />
2D<br />
CI<br />
Distribuição <strong>de</strong> tensões na <strong>de</strong>ntina radicular <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes<br />
restaurados com pinos e núcleos metálicos fundidos <strong>de</strong><br />
diferentes diâmetros<br />
Mori et al. 52<br />
1997<br />
2D<br />
2°PMI<br />
Distribuições <strong>de</strong> tensões internas geradas em <strong>de</strong>nte<br />
natural integro e <strong>de</strong>nte tratado endodonticamente, com<br />
cargas axiais aplicadas <strong>de</strong> 30 kgf em três pontos<br />
Rees, Jacobsen 67<br />
1997<br />
2D<br />
1°PMI<br />
Realizaram um estudo com o objetivo <strong>de</strong> chegar a um<br />
valor real aproximado do módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> do<br />
ligamento periodontal.<br />
Albuquerque<br />
et al. 1<br />
2003<br />
2D<br />
ICS<br />
Estudou o efeito da colocação <strong>de</strong> pinos intra-radiculares<br />
na distribuição <strong>de</strong> tensão em <strong>de</strong>ntina <strong>de</strong> incisivos centrais<br />
superiores tratados endodonticamente, reconstruídos<br />
com resina composta e restaurados com coroas <strong>de</strong><br />
porcelana.<br />
Scabell 75<br />
2000<br />
2D<br />
1°PMS<br />
Realizou um estudo com o propósito <strong>de</strong> avaliar o efeito<br />
das cargas oclusais sobre a região cervical do primeiro<br />
pré-molar superior.<br />
Eskitaciolu<br />
et al. 18<br />
2002<br />
2D<br />
ICS<br />
Compararam a resistência à fratura <strong>de</strong> um pino com fibra<br />
(Ribbond ® ) associado à resina composta e um núcleo<br />
metálico fundido convencional usando dois diferentes<br />
métodos.
80<br />
<strong>Oliveira</strong> 56<br />
2002<br />
2D<br />
ICS<br />
Analisou a distribuição <strong>de</strong> tensões produzidas na <strong>de</strong>ntina<br />
radicular do incisivo central superior restaurado com<br />
diferentes sistemas <strong>de</strong> pinos intra-radiculares<br />
Ünsal et al. 83<br />
2002<br />
2D<br />
1°MI<br />
Realizaram um estudo com o objetivo <strong>de</strong> comparar a<br />
diferença na distribuição da tensão quando cargas<br />
parafuncionais são aplicadas.<br />
Vasconcellos et<br />
al. 84<br />
2002<br />
2D<br />
2°PMI-<br />
1°MI<br />
Analisaram a distribuição <strong>de</strong> tensões internas <strong>de</strong> Von<br />
Mises em uma prótese parcial fixa metalocerâmica <strong>de</strong><br />
três elementos e em suas estruturas <strong>de</strong> suporte.<br />
Toparli 81<br />
2003<br />
Beloti 5<br />
2004<br />
Ress,<br />
Hamma<strong>de</strong>h 66<br />
2004<br />
Ribeiro 70<br />
2004<br />
2D<br />
2°PMS<br />
2D<br />
ICS<br />
2D<br />
ICS<br />
CS<br />
1°PMS<br />
2D<br />
ICS<br />
Avaliou o efeito da forma anatômica e material do pino<br />
intra-radicular na distribuição <strong>de</strong> tensões em um incisivo<br />
central superior, utilizando mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> elementos finitos<br />
tridimensionais, sendo que uma análise bidimensional foi<br />
realizada para comparação.<br />
Analisaram a distribuição <strong>de</strong> tensões no incisivo central<br />
superior hígido e restaurado com facetas laminadas <strong>de</strong><br />
porcelana, empregando diferentes preparos para a borda<br />
incisal e aplicação <strong>de</strong> forças simulando o movimento <strong>de</strong><br />
protrusão.<br />
Analisaram a distribuição <strong>de</strong> tensões na região cervical<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes superiores simulando o efeito <strong>de</strong> solapamento<br />
do esmalte.<br />
Analisou através do método <strong>de</strong> elementos finitos a<br />
distribuição <strong>de</strong> tensões produzidas em mo<strong>de</strong>los<br />
bidimensionais <strong>de</strong> um incisivo central superior com e sem<br />
remanescente <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina na porção coronária, utilizando<br />
cinco sistemas <strong>de</strong> pinos intra-radiculares.<br />
Dejak et al. 16<br />
2005<br />
2D<br />
1°MI<br />
Analisaram o mecanismo <strong>de</strong> formação <strong>de</strong> lesões<br />
cervicais, pela análise não linear em elementos finitos<br />
bidimensionais, em um primeiro molar inferior, durante a<br />
mastigação e parafunção.<br />
Ichim et al. 36<br />
2007<br />
2D<br />
1°PMI<br />
Descreveram um mo<strong>de</strong>lo para o comportamento <strong>de</strong><br />
fraturas em biomateriais e relataram a causa mais<br />
freqüente <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradações e falhas em materiais friáveis.<br />
Soares et al. 77<br />
2008<br />
2D<br />
1°PMS<br />
Avaliaram o efeito do tratamento endodôntico e<br />
restaurador na resistência à fratura dos <strong>de</strong>ntes<br />
posteriores
81<br />
Quadro 4- Assuntos estudados e representação das características anatômicas<br />
dos mo<strong>de</strong>los tridimensionais <strong>de</strong> alguns trabalhos <strong>de</strong>scritos na literatura para a<br />
análise numérica <strong>de</strong> tensões.<br />
Autor/data<br />
Mo<strong>de</strong>lo<br />
Dente<br />
Assunto estudado<br />
Características<br />
anatômicas<br />
Rubin et al. 71<br />
3D<br />
Analisaram a distribuição <strong>de</strong> tensão nas estruturas<br />
<strong>de</strong>ntais mediante aplicação <strong>de</strong> cargas oclusais<br />
1983<br />
1°MI<br />
Goel et al. 28<br />
3D<br />
Analisaram a tensão na junção amelo<strong>de</strong>ntinária <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>ntes humanos pela análise por elementos finitos<br />
1991<br />
1°PMS<br />
Ho et al. 32<br />
3D<br />
Avaliaram a influência <strong>de</strong> pinos na distribuição <strong>de</strong> tensão<br />
em <strong>de</strong>ntina <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes <strong>de</strong>spolpados.<br />
1994<br />
ICS<br />
73, 74<br />
Santos<br />
1995, 2000<br />
3D<br />
1CI<br />
Analisaram os carregamentos distribuídos axialmente em<br />
um incisivo central inferior e discutiu <strong>de</strong> forma teórica o<br />
método empregada pelo método dos elementos finitos<br />
em mo<strong>de</strong>los tridimensionais<br />
Yaman et al. 89 .<br />
1998<br />
3D<br />
ICS<br />
Realizaram um estudo empregando mo<strong>de</strong>los<br />
tridimensionais <strong>de</strong> incisivos centrais superiores tratados<br />
endodonticamente.<br />
Toparli et al. 82<br />
1999<br />
3D<br />
2°PMS<br />
Investigaram a distribuição <strong>de</strong> tensão resultante da força<br />
<strong>de</strong> mastigação e da tensão residual da contração e<br />
expansão dos diferentes materiais restauradores.<br />
Palamara, et al. 59<br />
2000<br />
3D<br />
2°PMS<br />
Investigaram a variação <strong>de</strong> tensão no esmalte submetido<br />
a diferentes padrões <strong>de</strong> carregamento oclusal utilizando<br />
o método dos elementos finitos tridimensionais e análise<br />
<strong>de</strong> tensões em <strong>de</strong>ntes naturais extraídos.<br />
Jones et al. 37<br />
2001<br />
3D<br />
ICS<br />
Desenvolveram um mo<strong>de</strong>lo tridimensional <strong>de</strong> um incisivo<br />
central superior para analisar a movimentação <strong>de</strong>ntária<br />
com a aplicação <strong>de</strong> forças ortodônticas.
82<br />
Poppe et al. 62<br />
2001<br />
3D<br />
ICS /CI<br />
Determinaram os parâmetros <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> do<br />
ligamento periodontal humanos através <strong>de</strong> medidas<br />
tridimensionais,<br />
Ausiello et al. 3<br />
2002<br />
3D<br />
1°PMS<br />
Analisaram o efeito das proprieda<strong>de</strong>s da camada a<strong>de</strong>siva<br />
<strong>de</strong> restaurações em resina na distribuição <strong>de</strong> tensão em<br />
<strong>de</strong>ntes restaurados.<br />
Lee et al. 44<br />
2002<br />
3D<br />
2°PMS<br />
Realizaram um estudo com o objetivo <strong>de</strong> investigar a<br />
distribuição <strong>de</strong> tensão no mecanismo <strong>de</strong> flexão <strong>de</strong>ntal.<br />
Vasconcellos 85<br />
2002<br />
Fischer et al. 23<br />
2003<br />
Clement et al. 12<br />
2004<br />
3D<br />
ICS<br />
3D<br />
Prótese<br />
Parcial<br />
Fixa<br />
3D<br />
CS<br />
Avaliou o efeito da forma anatômica e material do pino<br />
intra-radicular na distribuição <strong>de</strong> tensões em um incisivo<br />
central superior, utilizando mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> elementos finitos<br />
tridimensionais, sendo que uma análise bidimensional foi<br />
realizada para comparação<br />
Realizaram um estudo sobre o tempo <strong>de</strong> vida <strong>de</strong> pontes<br />
totalmente cerâmicas pelo método computacional <strong>de</strong><br />
elementos finitos tridimensionais.<br />
Demonstraram como gerar um mo<strong>de</strong>lo tridimensional <strong>de</strong><br />
um <strong>de</strong>nte uniradicular humano utilizando uma seqüência<br />
quase automática <strong>de</strong> trabalho.<br />
Natali et al. 54<br />
2004<br />
3D<br />
ICS<br />
Analisaram a mobilida<strong>de</strong> da <strong>de</strong>ntição humana sob a ação<br />
fisiológica <strong>de</strong> carregamento usando o método dos<br />
elementos finitos.<br />
Borcic et al. 8<br />
2005<br />
Ichim, et al. 35<br />
2007<br />
3D<br />
1°PMS<br />
3D<br />
1°PMI<br />
Desenvolveram um mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> elementos finitos<br />
tridimensionais e analisaram a formação <strong>de</strong> lesão<br />
cervical na oclusão normal (caso I) e em má-oclusão<br />
(caso II).<br />
Investigaram a influência da forma e profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
lesões cervicais bem como a direção das forças oclusais<br />
nas respostas mecânicas das restaurações cervicais em<br />
ionômero <strong>de</strong> vidro
83<br />
3 PROPOSIÇÃO<br />
Preten<strong>de</strong>-se com este estudo:<br />
• Desenvolver um protocolo para mo<strong>de</strong>lagem tridimensional <strong>de</strong> um primeiro<br />
pré-molar superior hígido a<strong>de</strong>quado para o método dos elementos finitos.<br />
• Validar o mo<strong>de</strong>lo pela análise da distribuição <strong>de</strong> tensões <strong>de</strong> tração na<br />
região cervical do esmalte vestibular quando submetidos à aplicação <strong>de</strong> cargas<br />
oclusais fisiológicas e não-fisiológicas.
84<br />
4 MATERIAL E MÉTODO<br />
O método dos elementos finitos torna-se mais viável a cada<br />
dia, visto que com o avanço da arquitetura computacional e dos softwares, a<br />
solução <strong>de</strong> problemas complexos como a distribuição <strong>de</strong> tensões em tecidos<br />
biológicos, po<strong>de</strong> ser obtida por este tipo <strong>de</strong> estudo. Simulações <strong>de</strong> problemas<br />
cada vez mais complexos são executadas, mostrando confiabilida<strong>de</strong> e<br />
resultados mais significativos. 47, 73, 74 .<br />
Para os estudos do comportamento <strong>de</strong> sistemas físicos são<br />
utilizados mo<strong>de</strong>los matemáticos obtidos através <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagens representativas<br />
do sistema, da maneira mais fiel possível, confiáveis e <strong>de</strong> aplicações práticas<br />
mais econômicas do que os mo<strong>de</strong>los físicos tradicionais, além <strong>de</strong> não<br />
comprometerem gran<strong>de</strong> número amostral <strong>de</strong> estruturas biológicas, uma vez que,<br />
atualmente por motivos éticos, têm-se dado maior atenção e preferência aos<br />
estudos que não incluam indiscriminadamente tecidos vivos, sejam <strong>de</strong> origem<br />
humana ou animal 70 .<br />
A bioengenharia se caracteriza por ser uma nova frente <strong>de</strong><br />
pesquisa, envolvendo não somente a engenharia, mas também a medicina e<br />
diversas outras áreas do conhecimento, numa abordagem fundamentalmente<br />
multidisciplinar. Soluções para problemas convencionais <strong>de</strong> engenharia<br />
apresentam utilida<strong>de</strong> restrita na área da saú<strong>de</strong>, dado que os últimos apresentam<br />
características particulares, tornando sua análise um problema único 55 .<br />
As pesquisas odontológicas no método dos elementos finitos<br />
tridimensionais disponíveis na literatura, geralmente <strong>de</strong>screvem <strong>de</strong> forma<br />
simplificada a etapa do <strong>de</strong>senvolvimento dos mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong>ntais. Além das<br />
particularida<strong>de</strong>s fenomenológicas, ligadas à fisiologia típica <strong>de</strong> todos os
85<br />
indivíduos, a mo<strong>de</strong>lagem em bioengenharia apresenta ainda uma dificulda<strong>de</strong><br />
adicional, pois, normalmente as geometrias não são projetadas, mas sim<br />
obtidas. Isso significa que não há um mo<strong>de</strong>lo geométrico computacional prévio<br />
da geometria a ser analisada. No caso da bioengenharia existe a necessida<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong> obter a geometria diretamente a partir do indivíduo, em um procedimento<br />
similar ao empregado em engenharia reversa 55 . Portanto, po<strong>de</strong>-se dizer que o<br />
<strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> geometrias computacionais representativas da morfologia<br />
<strong>de</strong>ntal e estruturas <strong>de</strong> suporte, ainda é um <strong>de</strong>safio para a bioengenharia.<br />
As simulações realizadas por meio <strong>de</strong> sistemas computacionais<br />
avançados auxiliam o estudo e análise <strong>de</strong> comportamento <strong>de</strong> materiais<br />
restauradores e tecidos biológicos que não po<strong>de</strong>m ser observados por meio <strong>de</strong><br />
outras pesquisas experimentais. No entanto, para que os problemas complexos<br />
possam ser solucionados, a utilização <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los com máxima fi<strong>de</strong>lida<strong>de</strong> torna-<br />
47, 71,<br />
se fundamental. Quanto melhores os mo<strong>de</strong>los, mais confiáveis os resultados<br />
78 .<br />
Consi<strong>de</strong>rando as poucas referências encontradas na literatura<br />
para o <strong>de</strong>senvolvimento dos mo<strong>de</strong>los odontológicos tridimensionais, esta<br />
pesquisa procurou utilizar as características arquitetônicas e geométricas<br />
principais <strong>de</strong> um primeiro pré-molar superior como base para o <strong>de</strong>senvolvimento<br />
<strong>de</strong> um protocolo <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem <strong>de</strong> fácil execução, ou seja, um conceito <strong>de</strong><br />
BioCAD que possibilite alterações em <strong>de</strong>talhes da geometria e mantenha uma<br />
configuração a<strong>de</strong>quada para o processo <strong>de</strong> geração, controle <strong>de</strong> malhas e<br />
análise por elementos finitos.<br />
Para isso, foi necessário um estudo <strong>de</strong>talhado da configuração<br />
externa e interna dos <strong>de</strong>ntes, <strong>de</strong> sua estrutura e arquitetura, das suas relações
86<br />
recíprocas, do seu modo <strong>de</strong> implantação e fixação, pois é fundamental para um<br />
eficaz trabalho <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem o entendimento <strong>de</strong> que forma e função<br />
apresentam uma inter<strong>de</strong>pendência essencial. O conhecimento das<br />
características morfológicas das estruturas anatômicas dos <strong>de</strong>ntes: sulcos,<br />
cúspi<strong>de</strong>s, arestas, fóssulas, cristas e contornos são <strong>de</strong> suma importância, já que<br />
quando alteradas clinicamente, levam ao <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> doenças.<br />
4.1 MORFOLOGIA DENTAL: ELEMENTOS ARQUITETÔNICOS E SUA<br />
IMPORTÂNCIA<br />
4.1.1 Coroa Dental<br />
Os tecidos <strong>de</strong>ntais originam formações que combinadas,<br />
variando seu número, tamanho, forma, situação <strong>de</strong>terminada, acentuando ou<br />
reduzindo suas características, são as que permitem diferenciar cada <strong>de</strong>nte 22 .<br />
Cúspi<strong>de</strong>s: Saliência piramidal, <strong>de</strong> volume variável, que se situa nas faces<br />
oclusais dos <strong>de</strong>ntes pré-molares e molares. Sob o ponto <strong>de</strong> vista da forma<br />
geométrica, qualquer cúspi<strong>de</strong> é comparável a uma pirâmi<strong>de</strong> <strong>de</strong> base<br />
quadrangular 17,22 . Deste modo, tal qual uma pirâmi<strong>de</strong> geométrica, a cúspi<strong>de</strong><br />
apresenta base, ápice, faces ou planos inclinados, arestas, ângulos diedros e<br />
triedros, se bem que <strong>de</strong> uma maneira virtual. As faces laterais <strong>de</strong>nominam-se<br />
vertentes, sendo duas presentes nas faces livres (vertentes lisas), e duas<br />
presentes na face oclusal(vertentes triturantes) 17,22 . O vértice da cúspi<strong>de</strong><br />
apresenta-se arredondado. O mesmo ocorre com os ângulos <strong>de</strong> união das<br />
vertentes lisas e triturantes que são <strong>de</strong>nominados <strong>de</strong> arestas, mas não se<br />
constituem nítidos (Figura 1).
87<br />
Em qualquer cúspi<strong>de</strong> existem arestas <strong>de</strong> dois tipos, quase<br />
sempre perpendiculares entre si. Há uma aresta transversal, <strong>de</strong> direção<br />
vestíbulo-lingual e situada no ápice das duas vertentes triturantes (mesial e<br />
distal), que se confun<strong>de</strong> com o eixo da porção oclusal. Há, também, uma aresta<br />
longitudinal, <strong>de</strong> direção mésio-distal, e perpendicular à primeira, que marca a<br />
separação entre as porções oclusal e vestibular (ou lingual) das cúspi<strong>de</strong>s. O<br />
ponto <strong>de</strong> intersecção das arestas situa-se no ápice da cúspi<strong>de</strong> 17,22 . As formas<br />
apresentadas pelas cúspi<strong>de</strong>s aten<strong>de</strong>m a funções <strong>de</strong> permitir contatos<br />
interoclusais sob condições <strong>de</strong> estabilida<strong>de</strong>, além <strong>de</strong> permitirem os movimentos<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>slizamento entre as superfícies oclusais dos <strong>de</strong>ntes antagonistas 17, 22 .<br />
O número e disposição das cúspi<strong>de</strong>s variam segundo o <strong>de</strong>nte<br />
consi<strong>de</strong>rado e conferem ao elemento características próprias. Todas as<br />
cúspi<strong>de</strong>s, com pequenas variações são construídas segundo um mesmo plano<br />
arquitetônico. Geralmente as cúspi<strong>de</strong>s vestibulares são mais robustas que as<br />
linguais ou palatinas (com exceção do primeiro molar superior). Essa diferença<br />
volumétrica é resultante da localização paramediana do sulco principal mésiodistal<br />
17, 22, 48, 60 .<br />
Cristas Marginais: são eminências alargadas <strong>de</strong> secção triangular que<br />
aparecem nas faces oclusais ou linguais <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes anteriores. São elevações<br />
lineares que unem as cúspi<strong>de</strong>s e que reforçam a periferia dos <strong>de</strong>ntes tendo<br />
como função principal proteger o ponto <strong>de</strong> contato, impedindo o forte impacto<br />
alimentar sobre essa zona. São saliências menores que as cúspi<strong>de</strong>s,<br />
adamantinas, <strong>de</strong> direção vestíbulo-lingual, situadas próximo das bordas livres<br />
das faces proximais. Na face oclusal dos <strong>de</strong>ntes posteriores, duas cristas se
88<br />
mostram constantes: cristas marginais mesial e distal. Elas unem as cúspi<strong>de</strong>s<br />
vestibulares e linguais <strong>de</strong>sses <strong>de</strong>ntes 17, 22, 48, 60 . Cada crista marginal removida<br />
diminui em aproximadamente 20% a resistência do <strong>de</strong>nte 17, 22, 48, 60 . É ela que<br />
limita lateralmente a fóssula principal mesial ou distal, impedindo que o sulco<br />
principal mésio-distal alcance a face proximal. Localizam-se, portanto, sobre as<br />
superfícies que recebem a maior força direta da mastigação. A vertente oclusal<br />
da crista marginal sofre ação das cargas mastigatórias e ten<strong>de</strong>, <strong>de</strong>sta forma,<br />
aproximar os <strong>de</strong>ntes contíguos (o que é fundamental para a manutenção do<br />
<strong>de</strong>nte em posição no arco). Quando a reconstrução da inclinação <strong>de</strong>ssa vertente<br />
não é realizada, <strong>de</strong> maneira a<strong>de</strong>quada, as cargas mastigatórias po<strong>de</strong>rão pela<br />
incidência irregular <strong>de</strong> forças afastarem e <strong>de</strong>salinharem os <strong>de</strong>ntes (Figura 2) 72 .
89<br />
FIGURA 1- As cúspi<strong>de</strong>s apresentam o formato geométrico <strong>de</strong> uma pirâmi<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
base quadrangular. As vertentes são as faces <strong>de</strong> uma cúspi<strong>de</strong>, e arestas são<br />
segmentos <strong>de</strong> reta formados pelo encontro <strong>de</strong> vertentes <strong>de</strong> uma mesma cúspi<strong>de</strong>.<br />
FIGURA 2: As cristas proximais são saliências adamantinas <strong>de</strong> secção triangular<br />
<strong>de</strong>limitadas na face oclusal pela aresta longitudinal da crista e pelos sulcos e<br />
fóssulas. Observam-se as cristas no primeiro pré-molar superior.
90<br />
A união das cúspi<strong>de</strong>s e cristas marginais caracteriza a<br />
formação dos sulcos e fossetas. Um exame atento da superfície <strong>de</strong> um <strong>de</strong>nte<br />
permite constatar a existência <strong>de</strong> numerosos sulcos, <strong>de</strong> significação e<br />
conformação diferentes. São importantes trajetos <strong>de</strong> escape para as cúspi<strong>de</strong>s<br />
durante os movimentos <strong>de</strong> lateralida<strong>de</strong> e protrusão da mandíbula, bem como<br />
para o escoamento dos alimentos durante os movimentos mastigatórios.<br />
Os sulcos constituem uma interrupção notável na superfície<br />
<strong>de</strong>ntal, geralmente em esmalte, embora às vezes possam aparecer com <strong>de</strong>ntina<br />
ao fundo. Po<strong>de</strong>m ser classificados como:<br />
1. Sulcos primários, principais ou fundamentais: são os que separam as<br />
cúspi<strong>de</strong>s. Parte <strong>de</strong> uma fóssula principal a outra, ou a uma secundária, ou<br />
ainda continuar pelas faces livres. São sulcos profundos, bem <strong>de</strong>lineados,<br />
que resistem perfeitamente à abrasão mecânica;<br />
2. Os sulcos secundários ou acessórios, geralmente situados nas vertentes<br />
triturantes, geralmente estão mais ou menos paralelos ou até obliquamente à<br />
aresta transversal, po<strong>de</strong>ndo apresentar pequenas ramificações. Os sulcos<br />
secundários são menos profundos que os primários. Sua profundida<strong>de</strong> se<br />
acentua mais próximo aos sulcos primários, na parte <strong>de</strong> maior <strong>de</strong>clive da<br />
cúspi<strong>de</strong>, <strong>de</strong>saparecendo antes <strong>de</strong> atingir a aresta transversal. Estes sulcos<br />
ao que parece, <strong>de</strong>sempenham papel fundamental no escoamento dos<br />
alimentos <strong>de</strong>pois <strong>de</strong> triturados. Os sulcos mais alongados apresentam,<br />
sempre, uma trajetória curva, (quanto mais longo o sulco mais sinuoso é seu<br />
trajeto) e são orientados, na maioria das vezes, em direção ao vértice da<br />
respectiva cúspi<strong>de</strong>. Esses sulcos não inva<strong>de</strong>m as vertentes lisas da coroa
91<br />
<strong>de</strong>ntal. As vertentes triturantes das cúspi<strong>de</strong>s <strong>de</strong> trabalho apresentam os<br />
sulcos secundários mais nítidos.<br />
Os sulcos po<strong>de</strong>m terminar <strong>de</strong> duas formas diferentes:<br />
apagando-se, isto é, diminuindo progressivamente <strong>de</strong> profundida<strong>de</strong>, até<br />
<strong>de</strong>saparecer; ou terminar numa fóssula. As fóssulas constituem o tipo mais<br />
freqüente <strong>de</strong> terminação dos sulcos (Figura 3) 22 .<br />
As fóssulas, ou fossetas são encontradas nas faces oclusais<br />
dos <strong>de</strong>ntes posteriores e na face vestibular dos molares. São escavações<br />
irregulares pouco mais profundas que os sulcos. Nunca se vê fóssula na face<br />
proximal <strong>de</strong> qualquer coroa. Morfologicamente, a fóssula po<strong>de</strong> assumir o aspecto<br />
triangular, quadrilátero, losângico ou irregular. As fóssulas não são todas <strong>de</strong><br />
igual profundida<strong>de</strong>. As mais profundas são encontradas nas extremida<strong>de</strong>s do<br />
sulco mésio-distal da face oclusal da coroa 17 .<br />
As fossetas principais formam-se pela união <strong>de</strong> dois sulcos<br />
principais. Já as fossetas secundárias são formadas pela intersecção <strong>de</strong> um<br />
sulco principal com um ou dois secundários. São menos amplas e profundas.<br />
Portanto, existem fossetas maiores ou menores, resultantes do cruzamento dos<br />
sulcos principais, ou dos acessórios. No fundo <strong>de</strong> quase todas as fóssulas<br />
verificam-se, muitas vezes, saliências diminutas e irregulares <strong>de</strong>nominadas<br />
cicatrículas.<br />
As fóssulas, sulcos e cristas <strong>de</strong> uma face oclusal permitem uma<br />
perfeita adaptação do vértice cuspídico na fóssula antagonista e trituram os<br />
alimentos durante a mastigação. Essas faces apresentam uma superfície<br />
triturante on<strong>de</strong> se ressalta a importância dos sulcos <strong>de</strong> escape que permitem o<br />
escoamento dos alimentos, reduzindo as pressões inci<strong>de</strong>ntes durante a
92<br />
mastigação 17, 22, 48, 60 . Na Figura 3 se observam os sulcos formados no primeiro<br />
pré-molar superior.<br />
FIGURA 3- Os sulcos são formados pelo encontro <strong>de</strong> vertentes <strong>de</strong> cúspi<strong>de</strong>s<br />
diferentes ou <strong>de</strong> vertentes <strong>de</strong> cúspi<strong>de</strong> com vertentes da crista marginal.<br />
Linha do Colo ou Linha Cervical: é um <strong>de</strong>talhe anatômico <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> <strong>de</strong>staque<br />
na proteção fisiológica das estruturas <strong>de</strong> suporte. É a linha <strong>de</strong> separação entre<br />
esmalte e cemento, ou seja, entre coroa e raiz. Sua disposição é imutável,<br />
apresentando características específicas para cada <strong>de</strong>nte. Nos pré-molares é<br />
uma linha curva com convexida<strong>de</strong> apical nas faces livres e oclusal nas faces<br />
proximais (Figura 4) 22 .<br />
Linha Equatorial: Linha imaginária que <strong>de</strong>vido à morfologia da coroa <strong>de</strong>ntal<br />
apresenta a seguinte localização:<br />
- passa pelo contato nas faces proximais,<br />
- passa pela bossa vestibular,<br />
- passa pela bossa lingual.
93<br />
Acima <strong>de</strong>ssa linha, em sentido oclusal, localizam-se as regiões<br />
expulsivas da coroa; abaixo <strong>de</strong>la, em direção a cervical, as regiões retentivas<br />
(Figura 4) 22, 48, 60, 72 .<br />
FIGURA 4- Observam-se a linha <strong>de</strong> colo (<strong>de</strong>lineada pelo termino do esmalte), a<br />
linha equatorial (que correspon<strong>de</strong> à união das bossas e está relacionada ao<br />
longo eixo do <strong>de</strong>nte), o espaço inter-radicular e o forame apical.
94<br />
4.1.2 Raiz Dental<br />
A raiz <strong>de</strong>ntal apresenta forma piramidal, cujo vértice está<br />
voltado para apical, formando um ou mais ápices, segundo a porção radicular<br />
seja única ou múltipla.<br />
Espaço Inter-radicular: é ponto <strong>de</strong> encontro (fusão) entre duas ou mais raízes.<br />
Sua forma está diretamente relacionada com a quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> raízes que a<br />
compõem 22, 48, 60, 72 .<br />
Forame Apical e Foraminas: são soluções <strong>de</strong> continuida<strong>de</strong>, com formas <strong>de</strong><br />
orifícios <strong>de</strong> secção circular presentes na superfície do terço apical, por on<strong>de</strong><br />
penetra no <strong>de</strong>nte o ramo nervoso e uma artéria e por on<strong>de</strong> saem veias<br />
(geralmente duas) Segundo Figun, Garino 22 em 1989, quando há somente um<br />
único orifício, <strong>de</strong>nomina-se forame apical e quando aparecem vários, com<br />
indícios <strong>de</strong> existência <strong>de</strong> um triângulo apical a <strong>de</strong>nominação <strong>de</strong> forame apical<br />
correspon<strong>de</strong> ao <strong>de</strong> maior tamanho e os menores são <strong>de</strong>nominados foraminas<br />
(por on<strong>de</strong> passam normalmente elementos vasculares) 22, 48, 60, 72 .<br />
4.2 UTILIZANDO OS ELEMENTOS ARQUITETÔNICOS DA MORFOLOGIA<br />
DENTAL PARA O DESENVOLVIMENTO DO PROTOCOLO DE MODELAGEM<br />
DA CONFIGURAÇÃO EXTERNA E INTERNA DO PRÉ-MOLAR SUPERIOR:<br />
DESENVOLVENDO CONCEITOS DE BIOCAD.<br />
Para que um mo<strong>de</strong>lo possa ser utilizado para o método dos<br />
elementos finitos é necessário que represente um sólido com superfícies que<br />
permitam a geração e controle <strong>de</strong> malhas <strong>de</strong> forma a<strong>de</strong>quada. Existem muitas
95<br />
abordagens diferentes para mo<strong>de</strong>lagem nos diversos programas <strong>de</strong> CAD<br />
disponíveis atualmente.<br />
Com o protocolo <strong>de</strong>scrito nesta pesquisa procurou-se utilizar<br />
conceitos básicos <strong>de</strong> CAD aplicáveis a mo<strong>de</strong>lagem baseadas em Spline (linhas<br />
<strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem) e também a mo<strong>de</strong>lagem NURBS. Nesta técnica, uma trama <strong>de</strong><br />
linhas cruzadas representativas <strong>de</strong> estruturas arquitetônicas <strong>de</strong>ntais é<br />
<strong>de</strong>senvolvida para <strong>de</strong>limitar às superfícies que compõem o sólido. Para a<br />
mo<strong>de</strong>lagem <strong>de</strong> superfícies torna-se fundamental a utilização <strong>de</strong> polígonos <strong>de</strong> três<br />
ou quatro lados. A presença <strong>de</strong> mais faces na trama <strong>de</strong> linhas cruzadas do<br />
polígono torna inválida a geração <strong>de</strong> superfícies.<br />
4.2.1 Mo<strong>de</strong>lagem do Esmalte Dental<br />
Para a mo<strong>de</strong>lagem da coroa do pré-molar utilizou-se como<br />
referência (Figura 5):<br />
• As arestas longitudinais e transversais das cúspi<strong>de</strong>s;<br />
• As arestas transversais das cristas marginais;<br />
• Linhas <strong>de</strong>limitadoras das cristas ( extensões dos sulcos distal e mesial)<br />
• Sulco mesiodistal;<br />
• Sulco distal;<br />
• Sulco mesial;<br />
• Fossetas;<br />
• Linha equatorial;<br />
• Linha <strong>de</strong> colo.
96<br />
FIGURA 5- Descrição da trama <strong>de</strong> linhas para mo<strong>de</strong>lagem utilizando as<br />
referências anatômicas do primeiro pré-molar superior.
97<br />
Para a mo<strong>de</strong>lagem da superfície interna do esmalte, relativa à<br />
junção amelo<strong>de</strong>ntinária, as mesmas referências anatômicas para a geração <strong>de</strong><br />
superfícies são utilizadas (Figura 6). Variações em espessura e curvaturas serão<br />
realizadas <strong>de</strong> acordo com os critérios anatômicos das estruturas envolvidas e<br />
necessida<strong>de</strong>s específicas <strong>de</strong> cada caso a ser analisado.<br />
FIGURA 6- Na Figura A observam-se as linhas <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem e as superfícies<br />
resultantes da configuração externa do esmalte. Na Figura B observam-se as<br />
linhas <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem da superfície internas do esmalte e que são as mesmas<br />
que formarão a porção externa da porção coronária da <strong>de</strong>ntina.<br />
4.2.2 Mo<strong>de</strong>lagem da Dentina<br />
Abaixo do esmalte na coroa e do cemento na raiz, encontra-se<br />
o tecido mais volumoso do <strong>de</strong>nte, a <strong>de</strong>ntina, que circunscreve uma cavida<strong>de</strong>
98<br />
ocupada pela polpa <strong>de</strong>ntal 22 . Representa o verda<strong>de</strong>iro esqueleto do <strong>de</strong>nte<br />
porque se encontra colocada na coroa e na raiz <strong>de</strong> maneira continua, pois nem a<br />
presença do colo <strong>de</strong>ntário interrompe esta continuida<strong>de</strong> anatômica. No seu<br />
interior existe uma ampla cavida<strong>de</strong>, a cavida<strong>de</strong> pulpar que reproduz quase<br />
fielmente a morfologia exterior do <strong>de</strong>nte 22 . Apresenta-se <strong>de</strong> forma uniforme, mas<br />
não é constante como o esmalte, porque aumenta com a ida<strong>de</strong>, <strong>de</strong>vido à<br />
ativida<strong>de</strong> normal ou patológica do órgão pulpar.<br />
A porção coronária da <strong>de</strong>ntina <strong>de</strong>ve ser mo<strong>de</strong>lada <strong>de</strong> forma<br />
idêntica a superfície interna do esmalte, pois estarão em contato durante a<br />
análise. Para a mo<strong>de</strong>lagem da raiz utilizam-se como referência as seguintes<br />
estruturas anatômicas:<br />
• Linha <strong>de</strong> colo e Forame apical.<br />
As linhas verticais resultantes da mo<strong>de</strong>lagem da porção<br />
coronária (representativas das arestas transversais das cúspi<strong>de</strong>s e linhas<br />
<strong>de</strong>limitadoras das cristas) <strong>de</strong>verão ser estendidas até o limite apical da raiz<br />
contribuindo para a formação do contorno radicular e forame apical. A utilização<br />
<strong>de</strong>ssas linhas, no entanto, não é suficiente para uma geração <strong>de</strong> superfície<br />
a<strong>de</strong>quada para o método dos elementos finitos, pois ficarão amplas e com um<br />
afilamento apical muito acentuado. Para solucionar esse problema torna-se<br />
importante a incorporação <strong>de</strong> duas linhas horizontais que dividirão a raiz em<br />
terços e cuja <strong>de</strong>nominação correspon<strong>de</strong>m à da parte anatômica próxima.<br />
Satisfaz-se com essa divisão a necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>limitar zonas nas diversas<br />
faces do <strong>de</strong>nte, a fim <strong>de</strong> possibilitar a indicação das características anatômicas<br />
ou <strong>de</strong> alterações patológicas (Figura 7).
99<br />
FIGURA 7- A - observa-se trama <strong>de</strong> linhas referentes à mo<strong>de</strong>lagem da superfície<br />
externa da <strong>de</strong>ntina; B- observam-se a extensão das linhas referentes as arestas<br />
transversais das cúspi<strong>de</strong>s e linhas <strong>de</strong>limitadoras das cristas até o ápice <strong>de</strong>ntal;<br />
C- incorporação <strong>de</strong> duas linhas horizontais que dividirão a raiz em terços e D-<br />
vista vestibular do primeiro pré-molar superior.<br />
Deve-se salientar que para o mo<strong>de</strong>lo apresentar a abertura do<br />
forame apical é importante que a linha circular <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem apresente mais <strong>de</strong><br />
quatro lados, caso contrário será gerada automaticamente uma superfície e o<br />
ápice radicular ficara fechado (Figura 8).
100<br />
FIGURA 8- Vista inferior da raiz: Imagem da trama <strong>de</strong> linhas responsáveis pela<br />
manutenção do forame apical. A formação <strong>de</strong> um polígono com mais <strong>de</strong> quatro<br />
lados, como no <strong>de</strong>senho da esquerda, mantém a abertura do forame. No<br />
<strong>de</strong>senho da direita observa-se o fechamento do forame pela formação<br />
automática <strong>de</strong> uma superfície em um programa <strong>de</strong> CAD.<br />
Para a mo<strong>de</strong>lagem <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes birradiculares o espaço interradicular<br />
<strong>de</strong>verá ser incluído no <strong>de</strong>senho com superfícies específicas, visto a<br />
necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> indicação <strong>de</strong> características anatômicas e representação <strong>de</strong><br />
alterações patológicas (Figura 9).<br />
A cavida<strong>de</strong> pulpar representa quase que fielmente a superfície<br />
externa da <strong>de</strong>ntina e, portanto, as linhas <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem serão as mesmas para<br />
as superfícies internas guardando as <strong>de</strong>vidas proporções (Figura 10).
101<br />
FIGURA 9- A- superfícies formadas pela trama <strong>de</strong> linhas em um <strong>de</strong>nte<br />
unirradicular.; B- inclusão <strong>de</strong> linhas representativas do espaço inter-radicular ; C-<br />
imagem das superfícies formadas para a divisão das raízes.<br />
FIGURA 10- A- cavida<strong>de</strong> pulpar <strong>de</strong> um <strong>de</strong>nte unirradicular e B- cavida<strong>de</strong> pulpar<br />
<strong>de</strong> um <strong>de</strong>nte birradiculado. As Figuras mostram as tramas <strong>de</strong> linhas e superfícies<br />
formadas e que foram baseados nos mesmos critérios <strong>de</strong>senvolvidos para a<br />
superfície externa da <strong>de</strong>ntina.
102<br />
4.2.3 Mo<strong>de</strong>lagem do Ligamento Periodontal<br />
O ligamento periodontal é formado por um conjunto <strong>de</strong> fibras<br />
conjuntivas dispostas em várias direções que servem para fixar o <strong>de</strong>nte às<br />
pare<strong>de</strong>s do alvéolo <strong>de</strong>ntário. É composto principalmente <strong>de</strong> fibras colágenas que<br />
correm entre o periósteo da pare<strong>de</strong> alveolar e o cemento, e <strong>de</strong> vasos<br />
22, 48,<br />
sanguíneos em forma <strong>de</strong> novelo, que servem como um amortecedor líquido<br />
60 . Källestal, Matsson 38 em 1989 <strong>de</strong>terminaram radiograficamente a distância<br />
normal entre a junção cemento-esmalte (JCE) e a crista óssea alveolar (COA)<br />
para <strong>de</strong>finir uma base para a <strong>de</strong>cisão diagnóstica <strong>de</strong> perda óssea. O nível ósseo<br />
interproximal <strong>de</strong> pré-molares e molares foram avaliados e baseados nos dados<br />
encontrados e consi<strong>de</strong>rando que as medidas em sítios normais (clinicamente e<br />
radiograficamente) variaram entre 0-2 mm os autores concluíram e sugerem que<br />
as distâncias maiores que 2mm po<strong>de</strong>riam ser utilizadas como critério <strong>de</strong> análise<br />
para o estudo da perda óssea alveolar. Com isso, em situações <strong>de</strong> normalida<strong>de</strong><br />
inicia-se a mo<strong>de</strong>lagem do ligamento 2 mm apicalmente ao limite cementoesmalte<br />
ou <strong>de</strong> acordo com os objetivos do caso a ser estudado.<br />
Consi<strong>de</strong>rando que o ligamento periodontal está intimamente<br />
unido à estrutura <strong>de</strong>ntal a mo<strong>de</strong>lagem <strong>de</strong> suas características segue exatamente<br />
às da superfície externa da <strong>de</strong>ntina. Mo<strong>de</strong>la-se, portanto as superfícies unidas à<br />
<strong>de</strong>ntina e realiza-se um offset <strong>de</strong> 0,3 mm(ou <strong>de</strong> acordo com as necessida<strong>de</strong>s<br />
especificas do caso a ser analisado) para consi<strong>de</strong>rar a espessura do ligamento<br />
(Figura 11).<br />
O <strong>de</strong>senvolvimento planejado das superfícies que compõe o<br />
sólido visa à geração <strong>de</strong> malhas idênticas em diferentes estruturas (superfície
103<br />
interna do esmalte com superfície externa <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina; superfície externa da raiz<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina com a superfície interna do ligamento periodontal, por exemplo) o que<br />
torna possível a utilização <strong>de</strong> ferramentas do programa <strong>de</strong> análise para a criação<br />
<strong>de</strong> contatos colados entre as estruturas com diferentes proprieda<strong>de</strong>s e<br />
conseqüentemente melhores resultados <strong>de</strong> comportamento frente à aplicação <strong>de</strong><br />
tensões.<br />
FIGURA 11- Observa-se a utilização das referências anatômicas do terço médio<br />
e apical da raiz <strong>de</strong>ntaria para o <strong>de</strong>senvolvimento do ligamento periodontal.<br />
4.2.4 Mo<strong>de</strong>lagem do Processo Alveolar<br />
O processo alveolar é a porção da maxila e da mandíbula que<br />
forma e suporta os alvéolos <strong>de</strong>ntários. Consiste em: 1- osso cortical (formado<br />
pelas tábuas ósseas vestibular e lingual e pela lâmina dura) e 2- osso esponjoso<br />
(ou trabecular). O processo alveolar é dividido em áreas conforme sua anatomia,
104<br />
mas funciona como uma unida<strong>de</strong>, com todas as partes inter-relacionadas com o<br />
suporte do <strong>de</strong>nte. As forças oclusais transmitidas do ligamento periodontal para<br />
as pare<strong>de</strong>s internas do alvéolo são suportadas pelas trabéculas do osso<br />
esponjoso, que por sua vez, são apoiadas pelas corticais externas, vestibular e<br />
lingual. A maioria das pare<strong>de</strong>s vestibular e lingual dos alvéolos é formada<br />
apenas por osso compacto; o osso esponjoso circunda a lâmina dura nas áreas<br />
apicais, ápico-lingual e inter-radicular 11 .<br />
O mesmo protocolo foi <strong>de</strong>senvolvido para mo<strong>de</strong>lagem da<br />
superfície do osso cortical que está em contato com o ligamento. Já as<br />
superfícies externas do osso cortical (tábua óssea vestibular e palatina) foram<br />
planejadas consi<strong>de</strong>rando-se a necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> formação <strong>de</strong> polígonos com<br />
quatro lados (Figura 12).<br />
FIGURA 12- A- superfície interna do osso cortical que fica em contato com o<br />
ligamento periodontal apresenta a mesma trama <strong>de</strong> linhas da estrutura<br />
periodontal. B- vista interna do osso cortical. C- Vista lateral das superfícies<br />
resultantes da trama <strong>de</strong> linhas <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem do osso cortical.
105<br />
As superfícies do osso esponjoso que estarão em contato com<br />
o osso cortical receberão a mesma trama <strong>de</strong> linhas da porção interna do osso<br />
cortical (Figura 13).<br />
FIGURA 13- A- Esquema <strong>de</strong>monstrando um corte do osso alveolar do primeiro<br />
pré-molar superior; B- Osso cortical e osso trabecular (ou esponjoso) separados<br />
e com textura; C- Superfícies formadas pela trama <strong>de</strong> linhas do osso cortical e<br />
trabecular; D- vista vestibular das superfícies do osso trabecular.
106<br />
4.3 DEFINIÇÃO DA GEOMETRIA<br />
A geometria do primeiro pré-molar superior direito em estudo<br />
foi projetada <strong>de</strong> acordo com a anatomia <strong>de</strong>scrita na literatura para o mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong><br />
um <strong>de</strong>nte hígido.<br />
4.3.1 Face Oclusal:<br />
A face oclusal esta separada por um sulco nítido <strong>de</strong> direção<br />
mésio-distal reto e perpendicular ao maior diâmetro da face. Este sulco termina<br />
em duas fóssulas secundárias, mesial e distal. Partem <strong>de</strong> cada uma <strong>de</strong>las dois<br />
sulcos secundários, em direção aos ângulos formados pelas faces livres ao se<br />
unirem com as proximais. São mais marcados os sulcos que se orientam por<br />
vestibular. As uniões dos sulcos principais e secundários apresentam uma<br />
imagem semelhante a um H. O sulco principal apresenta-se mais próximo a face<br />
palatina (conseqüentemente a cúspi<strong>de</strong> vestibular é mais volumosa). Este sulco<br />
está localizado <strong>de</strong> tal forma que 3/5 correspon<strong>de</strong>m à cúspi<strong>de</strong> vestibular. É longo,<br />
seu comprimento é <strong>de</strong> 3 a 3 ½ mm. Isto significa que as fóssulas estão<br />
localizadas muito próximas das faces proximais, originando cristas marginais<br />
<strong>de</strong>lgadas. Freqüentemente, da fosseta mesial parte um sulco minúsculo que<br />
caminha sobre a crista marginal e termina na face mesial 22 .<br />
Em síntese:<br />
- Forma pentagonal.<br />
- Cúspi<strong>de</strong> palatina <strong>de</strong>slocada para mesial.<br />
- Cúspi<strong>de</strong> vestibular apresenta maior diâmetro mésio-distal.
107<br />
- Sulco principal mésio-distal retilíneo e mais próximo da face palatina,<br />
terminando em duas fossetas <strong>de</strong> aspecto triangular.<br />
- Fosseta mesial pouco menor e menos profunda do que a distal.<br />
- Sulcos secundários partem do principal, invadindo as vertentes triturantes<br />
das cúspi<strong>de</strong>s vestibular e palatina, entalhando-as levemente.<br />
- União do sulco principal com os secundários formam um “H”.<br />
- Cristas marginais <strong>de</strong>lgadas, a mesial é mais curta e atravessada pelo<br />
prolongamento do sulco principal.<br />
- Crista marginal distal mais comprida e ligeiramente convexa.<br />
- Diâmetros médios: mésio-distal é <strong>de</strong> 7mm e o vestíbulo-palatino é <strong>de</strong> 9mm.<br />
4.3.2 Face Vestibular<br />
- Pentagonal, 1/4 mais curta que a do canino.<br />
- Morfologia semelhante à do canino, porém menos visível.<br />
- Larga ao nível das áreas <strong>de</strong> contato e mais estreita próximo a cervical.<br />
- Bordas proximais aproximadamente retilíneas a partir da área <strong>de</strong> contado<br />
em direção cervical. Ambas convexas ao redor das áreas <strong>de</strong> contato.<br />
- Borda distal com ligeiro aplanamento ou concavida<strong>de</strong> cervical.<br />
- Ápice da cúspi<strong>de</strong> vestibular pouco <strong>de</strong>slocada para distal.<br />
- Vertente mesial da cúspi<strong>de</strong> mais longa e mais achatada ou côncava.<br />
- Vertente distal mais curta e mais convexa.<br />
- Superfície convexa, com presença da crista vestibular.<br />
- Formada por três lóbulos, sendo que os sulcos po<strong>de</strong>m ser vistos logo após a<br />
erupção.
108<br />
4.3.3 Face Palatina<br />
- 4º lóbulo <strong>de</strong> <strong>de</strong>senvolvimento.<br />
- Forma pentagonal menor que a vestibular.<br />
- Superfície mais convexa e regular (sem sulco).<br />
- Duas vertentes <strong>de</strong>siguais, sendo que a distal é maior e mais inclinada.<br />
Formam um ângulo arredondado.<br />
- Cúspi<strong>de</strong> palatina <strong>de</strong>slocada para mesial, mais curta que a vestibular.<br />
- Face tem continuida<strong>de</strong> com as proximais.<br />
- Bossa palatina no 1/3 médio.<br />
4.3.4 Faces Proximais<br />
- Trapezoidais, alongadas no sentido vestíbulo-palatino.<br />
- Bordas vestibular e palatina convexas e inclinadas.<br />
- Borda palatina mais curta e com inclinação e curvatura maior.<br />
- Borda oclusal com duas vertentes <strong>de</strong>siguais (aspecto <strong>de</strong> acento circunflexo).<br />
- Vertente vestibular mais longa, palatina mais curta. (cúspi<strong>de</strong> vestibular maior<br />
em altura do que a palatina).<br />
- Crista marginal mesial mais oclusalmente posicionada do que a distal.<br />
- Face distal menor e totalmente convexa; face mesial apresenta um<br />
aplanamento ou concavida<strong>de</strong> cervical que continua na superfície mesial da<br />
raiz.<br />
- Prolongamento do sulco principal na face mesial até o 1/3 oclusal.<br />
- Borda cervical bastante côncava para a raiz mais na mesial.
109<br />
4.3.5 Raízes<br />
- Bifi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> raiz ou raízes duplas em 70% dos casos 22 .<br />
- Em <strong>de</strong>ntes birradiculados os sulcos proximais profundos divi<strong>de</strong>m a raiz em<br />
duas: uma vestibular e outra palatina, retas, com inclinação distal da cúspi<strong>de</strong><br />
vestibular, próxima ao ápice.<br />
- Raiz vestibular sempre maior.<br />
- Quando unirradiculados tem secção elipsói<strong>de</strong>.<br />
4.4 DESENHOS DA GEOMETRIA<br />
Para a construção do mo<strong>de</strong>lo, inicialmente o pré-molar superior<br />
foi <strong>de</strong>senhado em papel milimetrado seguindo as orientações anatômicas<br />
<strong>de</strong>scritas na literatura.<br />
Para o <strong>de</strong>senho do processo alveolar utilizou-se como<br />
referencia as informações <strong>de</strong>scritas na literatura e como apoio <strong>de</strong> geometria a<br />
imagem <strong>de</strong> tomografia computadorizada disponível no artigo <strong>de</strong> Garib et al. 24<br />
(2005) (Figura 14).<br />
As espessuras e diâmetros das estruturas <strong>de</strong>senhadas<br />
encontram-se <strong>de</strong>scritas no Quadro 5 e nas Figuras 15 e 16.<br />
.
110<br />
FIGURA 14- Desenho do processo alveolar em papel milimetrado baseados na<br />
imagem <strong>de</strong> tomografia computadorizada do pré-molar superior disponível no<br />
artigo <strong>de</strong> Garib et al. 24 (2005).<br />
Quadro 5- Descrição das estruturas anatômicas <strong>de</strong>senhadas com suas<br />
dimensões e referências.<br />
Estrutura anatômica Dimensões Referência<br />
Diâmetro mesio-distal da coroa<br />
<strong>de</strong> esmalte<br />
Diâmetro vestíbulo-palatino da<br />
coroa <strong>de</strong> esmalte<br />
Distância ocluso-gengival da<br />
coroa <strong>de</strong> esmalte<br />
Espessura do esmalte oclusal no<br />
topo das cúspi<strong>de</strong>s.<br />
Profundida<strong>de</strong> da fissura oclusal<br />
<strong>de</strong> esmalte<br />
Distância do teto ao assoalho da<br />
câmara pulpar<br />
Espessura <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina entre o<br />
topo da cúspi<strong>de</strong> e o corno pulpar<br />
Espessura da pare<strong>de</strong> mesial em<br />
<strong>de</strong>ntina<br />
7mm<br />
9mm<br />
8mm<br />
1,8 + 0,46mm<br />
0,77 mm<br />
3,0mm<br />
• 3,71mm <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>ntina na cúspi<strong>de</strong><br />
vestibular<br />
• 4,01 <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina<br />
na cúspi<strong>de</strong> palatina<br />
Figun , Garino 22 (1989)<br />
Figun , Garino 22 (1989)<br />
Figun , Garino 22 (1989)<br />
Bozkurt et al. 9 ( 2005)<br />
Fejerskov et al. 20 (1973)<br />
Figun , Garino 22 (1989)<br />
el-Hadary et al. 31 (1975)<br />
2,17mm el-Hadary et al. 31 (1975)
111<br />
Espessura da pare<strong>de</strong> distal em<br />
<strong>de</strong>ntina<br />
Pare<strong>de</strong> vestibular <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina<br />
Pare<strong>de</strong> palatina <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina<br />
Diâmetro do canal radicular<br />
vestibular<br />
2,29mm el-Hadary et al. 31 (1975)<br />
2,37mm<br />
el-Hadary et al. 31 (1975)<br />
2,51mm el-Hadary et al. 31 (1975)<br />
Buco-lingual:<br />
1mmdo ápice:0,3mm<br />
2mmdo apice : 0,4mm<br />
5mm do ápice: 0,35mm<br />
Mésio-distal:<br />
1mmdo ápice:0,23mm<br />
2mmdo apice : 0,31mm<br />
5mm do ápice: 0,31mm<br />
Wu et al. 88 (2000)<br />
Diâmetro do canal radicular<br />
palatino<br />
Comprimento do canal<br />
Ligamento periodontal<br />
Distância normal entre a junção<br />
cemento-esmalte (JCE) e a crista<br />
óssea alveolar (COA)<br />
Espessura da lâmina dura<br />
Espessura do osso cortical<br />
Comprimento total do <strong>de</strong>nte<br />
Buco-lingual :<br />
1mmdo ápice:0,23mm<br />
2mmdo apice : 0,37mm<br />
5mm do ápice: 0,42mm<br />
Mésio-distal:<br />
1mmdo ápice:0,17mm<br />
2mmdo apice : 0,26mm<br />
5mm do ápice: 0,333m<br />
Vestibular:15,3+1,7 mm<br />
Palatino: 14,8+1,7 mm<br />
0,3mm<br />
2,00mm<br />
• Crista mesial:<br />
0,43+ 0,11mm<br />
• Crista distal :<br />
0,33+ 0,08mm<br />
• Terço médio-mesial:<br />
0,36+ 0,08mm<br />
• Terço médio-distal:<br />
0,31+ 0,04mm<br />
• Ápice:<br />
0,28+ 0,06mm<br />
• 1,2+0,5mm - nível<br />
oclusal / vestibular<br />
• 1,3+0,3mm - nível<br />
oclusal / palatino<br />
• 1,6+0,6mm - nível<br />
apical / vestibular<br />
• 1,7+0,9mm - nível<br />
apical/ palatino<br />
21,00+1,56mm<br />
Wu et al. 88 (2000)<br />
Willershausen et al. 87<br />
(2006)<br />
Ichim et al. 35 (2007)<br />
Källestal, Matsson 38<br />
(1989)<br />
Hubar 34 (1993)<br />
Deguchi et al. 14 ( 2006)<br />
Tamse et al. 79 (2000)
112<br />
FIGURA 15- Vista proximal do Primeiro pré-molar superior direito e estruturas <strong>de</strong><br />
suporte <strong>de</strong>senhadas em papel milimetrado.
113<br />
FIGURA 16- Vista vestibular do Primeiro pré-molar superior direito e estruturas<br />
<strong>de</strong> suporte <strong>de</strong>senhados em papel milimetrado.
114<br />
4.5 PRÉ-PROCESSAMENTO<br />
As imagens foram escaneadas, inseridas no programa 3D<br />
Studio Max 9 - Auto<strong>de</strong>sk ®<br />
e utilizadas como referência para a mo<strong>de</strong>lagem<br />
tridimensional (Figura 17).<br />
FIGURA 17- Desenhos no papel milimetrado no 3DSMax posicionados para<br />
serem utilizados como referência <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem com splines.<br />
Utilizou-se o protocolo <strong>de</strong>scrito anteriormente para a produção<br />
da trama <strong>de</strong> linhas representativas da anatomia <strong>de</strong>ntária e estruturas <strong>de</strong> suporte.<br />
As linhas foram produzidas com splines (linhas <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem), pois com esse<br />
tipo <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem produzem-se alças tangenciais que possibilitam total controle<br />
<strong>de</strong> geração e alteração <strong>de</strong> <strong>de</strong>talhes na geometria (Figura 18). Em seguida<br />
utilizou-se o comando Surface (Superfície) para a geração das superfícies no<br />
mo<strong>de</strong>lo e possibilitar a conversão <strong>de</strong> todas as estruturas mo<strong>de</strong>ladas em NURBS<br />
(Figura 19).
115<br />
FIGURA 18- Imagem do mo<strong>de</strong>lo em splines no programa 3D Studio Max 9.<br />
FIGURA 19- Mo<strong>de</strong>los com superfícies separadas no eixo y prontos para<br />
conversão em NURBS
116<br />
Cada estrutura mo<strong>de</strong>lada (coroa <strong>de</strong> esmalte, <strong>de</strong>ntina, ligamento<br />
periodontal, osso cortical e osso trabecular) foi consi<strong>de</strong>rada como um sólido,<br />
convertidas em NURBS e em seguida exportadas em *. IGES.<br />
Todas as estruturas foram exportadas em um único arquivo<br />
*.IGES e importadas pelo programa <strong>de</strong> análise em elementos finitos<br />
NeiNastran® -Noran Engineering, Inc. Esta etapa da pesquisa foi realizada no<br />
CTI-Campinas (Centro <strong>de</strong> Tecnologia da Informação Renato Archer). Como as<br />
estruturas estavam separadas no eixo y, foram automaticamente reconhecidas<br />
como sólidos individuais. Em seguida realizou-se a organização das estruturas e<br />
iniciou-se a sua discretização. Tal procedimento consiste na geração da malha<br />
<strong>de</strong> elementos finitos. O processo <strong>de</strong> geração <strong>de</strong> malhas foi realizado <strong>de</strong> forma<br />
individual para cada estrutura (Figura 20).<br />
FIGURA 20- Estruturas <strong>de</strong>ntais e <strong>de</strong> suporte reconhecidas como sólidos no<br />
programa <strong>de</strong> análise e discretizadas.
117<br />
O conceito principal da MEF é a mo<strong>de</strong>lagem da estrutura real e<br />
contínua, como um conjunto finito <strong>de</strong> elementos estruturais discretos,<br />
conectados por um número finito <strong>de</strong> pontos, <strong>de</strong>nominados nós. Estes elementos<br />
são formados pela divisão da estrutura original em segmentos, possuindo as<br />
características mecânicas das estruturas das quais originaram 71,85 . A subdivisão<br />
da estrutura <strong>de</strong>ste modo facilita a <strong>de</strong>terminação da rigi<strong>de</strong>z estrutural e, por<br />
último, os <strong>de</strong>slocamentos e tensões resultantes 85 . Um elemento é representado<br />
por uma matriz matemática das interações coletivas entre os graus <strong>de</strong> liberda<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong> um conjunto <strong>de</strong> nós; e um nó é um ponto no espaço on<strong>de</strong> os graus <strong>de</strong><br />
liberda<strong>de</strong> e forças <strong>de</strong> uma estrutura, sob carregamento, são consi<strong>de</strong>rados.<br />
Coletivamente este conjunto <strong>de</strong> nós e elementos é <strong>de</strong>nominado malha <strong>de</strong><br />
elementos finitos 71, 85 .<br />
Um sistema numérico é exigido para i<strong>de</strong>ntificar os elementos e<br />
os nós, e um sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong>ve ser estabelecido para i<strong>de</strong>ntificar a<br />
localização dos pontos nodais 85 . A localização dos nós é <strong>de</strong>finida usando um<br />
sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> duas ou três dimensões, fornecendo um método<br />
para especificar a forma e tamanho do objeto. Um gran<strong>de</strong> número <strong>de</strong> equações<br />
lineares simultâneas é gerado pelo computador, estabelecendo a<br />
compatibilida<strong>de</strong> entre cada elemento e os <strong>de</strong>mais, possibilitando a análise 85 .<br />
Em função da complexida<strong>de</strong> geométrica do mo<strong>de</strong>lo utilizado<br />
neste estudo realizou-se o procedimento boundary mesh (controle <strong>de</strong> malha para<br />
superfícies complexas) uma vez que a geração automática, assim como, os<br />
tradicionais métodos <strong>de</strong> controle <strong>de</strong> malha mostraram-se insatisfatórios por<br />
fornecer uma discretização não uniforme e a<strong>de</strong>quada. Os elementos utilizados<br />
foram tetraédricos quadráticos (tamanho médio <strong>de</strong> 0,35mm) que consistem <strong>de</strong>
118<br />
pirâmi<strong>de</strong>s <strong>de</strong> base triangular, nos quais, os nós estão localizados no centro <strong>de</strong><br />
cada aresta e nos vértices <strong>de</strong> cada pirâmi<strong>de</strong> totalizando 10 nós.O mo<strong>de</strong>lo final<br />
totalizou 145.975 elementos e 222.741 nós.<br />
Após o estabelecimento <strong>de</strong> um sistema <strong>de</strong> coor<strong>de</strong>nadas, outras<br />
informações <strong>de</strong>vem ser fornecidas para o processamento da análise. São<br />
necessárias, além das coor<strong>de</strong>nadas dos pontos nodais e número <strong>de</strong> nós <strong>de</strong> cada<br />
elemento, o módulo <strong>de</strong> Young e coeficiente <strong>de</strong> Poisson para os diferentes<br />
materiais.<br />
Segundo Anusavice 2 (1998):<br />
a) Módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong>, Módulo <strong>de</strong> Young ou Módulo elástico (E)<br />
<strong>de</strong>screve a relativa rigi<strong>de</strong>z <strong>de</strong> um material, que é medida pela porção elástica<br />
(reversível) da <strong>de</strong>formação. Representa a capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> recuperação elástica<br />
do material. Em outras palavras, para um material isotrópico, é a razão entre a<br />
tensão por unida<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>formação (Lei <strong>de</strong> Hooke). É representado também por<br />
unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> força divididas por área. Exemplo: MPa;<br />
b) Coeficiente <strong>de</strong> Poisson (v) é a relação da <strong>de</strong>formação transversal<br />
(alongamento ou contração), com a <strong>de</strong>formação longitudinal (alongamento ou<br />
contração) do material, pois em todos os materiais, o alongamento é produzido<br />
por uma força P, na direção <strong>de</strong>ssa força, é acompanhado por uma contração em<br />
qualquer direção transversal.<br />
Os materiais utilizados foram consi<strong>de</strong>rados como:<br />
1) Isotrópicos - apresentam as mesmas proprieda<strong>de</strong>s em qualquer direção<br />
consi<strong>de</strong>rada;<br />
2) Elásticos - recuperam as dimensões originais quando a carga é retirada<br />
3) Contínuos - não apresentam espaços vazios.
119<br />
As proprieda<strong>de</strong>s mecânicas das estruturas <strong>de</strong>ntárias,<br />
estruturas <strong>de</strong> suporte e materiais restauradores estão representadas no Quadro<br />
6.<br />
Quadro 6- Proprieda<strong>de</strong>s mecânicas das estruturas <strong>de</strong>ntais, estruturas <strong>de</strong> suporte<br />
Módulo<br />
Coeficiente<br />
Material<br />
<strong>de</strong><br />
De<br />
Referência<br />
elasticida<strong>de</strong><br />
Poisson<br />
Dentina 18,6GPa 0,31 Borcic et al. 8 (2005)<br />
Esmalte 80 GPa 0,30 Ichim et al. 35 ( 2006)<br />
Ligamento periodontal 0,012GPa 0,45 Ribeiro 70 (2004)<br />
Osso cortical 13,7GPa 0,30 Ribeiro 70 (2004)<br />
Osso esponjoso 1,37GPa 0,30 Ribeiro 70 (2004)<br />
Em relação às proprieda<strong>de</strong>s mecânicas das estruturas<br />
procurou-se utilizar os valores que mais freqüentemente foram encontrados nos<br />
trabalhos científicos até mesmo para tentar uma padronização <strong>de</strong>sses dados<br />
facilitando uma posterior comparação dos resultados.<br />
O uso <strong>de</strong> condições iniciais e <strong>de</strong> contorno, junto com as<br />
características <strong>de</strong> carregamento, nos fornece o padrão <strong>de</strong> <strong>de</strong>slocamento nodal 85 .<br />
O conceito <strong>de</strong> MEF po<strong>de</strong> ser ilustrado pelo mecanismo <strong>de</strong> uma simples mola 85 .<br />
A <strong>de</strong>flexão da mola (d) é proporcional à magnitu<strong>de</strong> da força aplicada (F) e à<br />
rigi<strong>de</strong>z da mola (K), como <strong>de</strong>scrita na equação seguinte:<br />
F = K . d
120<br />
As estruturas biológicas comportam-se <strong>de</strong> um modo análogo a<br />
mola, entretanto, a rigi<strong>de</strong>z ou resistência à <strong>de</strong>formação <strong>de</strong> tais estruturas sob<br />
carga, é governada primariamente pela geometria e módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
seus materiais constituintes 85 . A resposta interna <strong>de</strong> uma estrutura às forças<br />
aplicadas externamente é <strong>de</strong>nominada tensão (T) e é <strong>de</strong>finida como força (F)<br />
dividida pela área (A).<br />
T = F / A<br />
As tensões po<strong>de</strong>m ser <strong>de</strong> três tipos distintos: tração,<br />
compressão e cisalhamento:<br />
• A tensão <strong>de</strong> tração é a resposta interna a uma força que procura alongar<br />
o material;<br />
• A tensão <strong>de</strong> compressão é a resposta interna a uma força que tenta<br />
encurtar o material;<br />
• A tensão <strong>de</strong> cisalhamento é a resposta interna a uma força que procura<br />
fazer com que uma parte do material <strong>de</strong>slize sobre a outra.<br />
Quando a tensão é induzida em um material, observa-se uma<br />
mudança na forma, que é <strong>de</strong>scrita em termos <strong>de</strong> <strong>de</strong>formação. A <strong>de</strong>formação (D)<br />
é <strong>de</strong>finida como a mudança <strong>de</strong> comprimento (ΔL) dividida pelo comprimento<br />
inicial (L o) .<br />
D = ΔL / L o<br />
Para a tração e compressão, a <strong>de</strong>formação é expressa em<br />
termos <strong>de</strong> alongamento e encurtamento do corpo, respectivamente. No<br />
cisalhamento, a mudança <strong>de</strong> forma é expressa em termos <strong>de</strong> mudança no<br />
ângulo <strong>de</strong> uma parte do corpo relacionada à outra 2, 85 .
121<br />
O diagrama <strong>de</strong> tensão-<strong>de</strong>formação contém muitas informações<br />
sobre o comportamento <strong>de</strong> um material sob a aplicação <strong>de</strong> cargas e apresenta<br />
certas características gerais. No diagrama, a porção linear da reta representa a<br />
região <strong>de</strong> comportamento elástico do material. Nesta região, quando se retira a<br />
força, o material retorna à sua forma original. Quando uma força é aplicada<br />
ultrapassando esta porção linear, a retirada da força não implicará no retorno do<br />
material a sua forma original. Esta porção do diagrama representa a região <strong>de</strong><br />
comportamento plástico. Eventualmente, se a força continuar a ser aplicada,<br />
resultará na fratura do material. Alguns parâmetros po<strong>de</strong>m ser obtidos, do<br />
diagrama <strong>de</strong> tensão-<strong>de</strong>formação, <strong>de</strong>ntre eles o módulo <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong>, o limite<br />
2, 85<br />
elástico, a resiliência e a tenacida<strong>de</strong> do material (Gráfico 1)<br />
T<br />
E<br />
N<br />
S<br />
Ã<br />
O<br />
L P<br />
L P: limite <strong>de</strong> proporcionalida<strong>de</strong><br />
D E: <strong>de</strong>formação elástica<br />
D P: <strong>de</strong>formação plástica<br />
Tenacida<strong>de</strong><br />
D E<br />
D P<br />
Resiliência<br />
DEFORMAÇÃO<br />
GRÁFICO 1- Diagrama convencional <strong>de</strong> tensão-<strong>de</strong>formação por tração.<br />
As tensões máximas e mínimas, respectivamente, representam<br />
a tensão máxima <strong>de</strong> tração e compressão respectivamente 32 . A combinação<br />
global (componentes X, Y, e Z) do valor absoluto ao quadrado <strong>de</strong> todas as
122<br />
tensões é conhecida como tensões <strong>de</strong> Von Mises, que constitui um critério <strong>de</strong><br />
análise bastante empregado 32, 85 .<br />
Nos mo<strong>de</strong>los tridimensionais, seis componentes <strong>de</strong> tensões<br />
estão presentes. Estes componentes, através <strong>de</strong> cálculos matemáticos, po<strong>de</strong>m<br />
ser reduzidas a três tensões principais equivalentes: σ 1 , σ 2 , e σ 3 ; sendo σ 1 é a<br />
tensão <strong>de</strong> tração máxima, σ 3 a tensão <strong>de</strong> compressão máxima e σ 2 situa-se<br />
entre as duas anteriormente citadas 85 . As duas tensões principais (σ 1 e σ 3 ) são<br />
<strong>de</strong> significância primária, pois estas tensões representam os valores máximos <strong>de</strong><br />
tração e compressão em ponto e po<strong>de</strong>m iniciar ou contribuir para a propagação<br />
<strong>de</strong> trincas e/ou fraturas, afirmam Goel et al. 28 (1991)<br />
Os mo<strong>de</strong>los foram restritos (fixados) em sua porção mais<br />
superior representada pelo osso cortical e osso esponjoso com a finalida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
não <strong>de</strong>formar todo o conjunto. Para isto, realizou-se o engastamento dos nós<br />
presentes na porção superior do osso cortical e osso esponjoso, assim como os<br />
nós pertencentes ao osso cortical e esponjoso voltado para os <strong>de</strong>ntes contíguos,<br />
<strong>de</strong>ixando <strong>de</strong>sta forma os mo<strong>de</strong>los livres no sentido vestíbulo-palatino (Figura 21).<br />
FIGURA 21- Mo<strong>de</strong>lo do primeiro pré-molar superior discretizado mostrando os<br />
locais <strong>de</strong> engastamento (em ver<strong>de</strong>).
123<br />
Para a seleção dos pontos <strong>de</strong> carregamento procurou-se seguir<br />
o conceito Gnatológico <strong>de</strong> oclusão. Todos os <strong>de</strong>ntes posteriores <strong>de</strong>vem tocar<br />
igualmente e exatamente ao mesmo tempo, na dimensão vertical estabelecida,<br />
quando os maxilares estão fechados na posição <strong>de</strong> rotação terminal da<br />
mandíbula ou relação cêntrica. Deve haver contatos <strong>de</strong>ntários do tipo<br />
“tripodismo”. O <strong>de</strong>nte canino, sempre que possível, <strong>de</strong>ve <strong>de</strong>socluir ou separar os<br />
<strong>de</strong>ntes posteriores em todos os movimentos excêntricos laterais. Os <strong>de</strong>ntes<br />
anteriores <strong>de</strong>vem, similarmente, <strong>de</strong>socluir os <strong>de</strong>ntes posteriores nos movimentos<br />
<strong>de</strong> protrusão. Esta <strong>de</strong>soclusão <strong>de</strong>ve estar em harmonia com a articulação<br />
temporomandibular e com os movimentos mandibulares 53 .<br />
De uma forma mais ampla, a oclusão po<strong>de</strong>ria ser mais bem<br />
<strong>de</strong>finida como sendo uma relação dinâmica, morfológica e funcional entre todos<br />
os componentes do sistema mastigatório, incluindo os <strong>de</strong>ntes, tecidos moles <strong>de</strong><br />
suporte, sistema neuromuscular, articulações temporomandibulares e o<br />
esqueleto craniofacial 50 . Atualmente, a oclusão tem sido analisada como<br />
fisiológica e não-fisiológica 50 .<br />
Uma oclusão fisiológica é aquela que permite ao indivíduo ter<br />
função com eficácia e em conforto e é bem tolerada pelo periodonto, pela<br />
articulação temporomandibular (ATM) e músculos que participam da mastigação.<br />
É <strong>de</strong>finida como uma oclusão na qual existe um equilíbrio funcional ou estado <strong>de</strong><br />
equilíbrio entre os tecidos do sistema, on<strong>de</strong> os processos biológicos e os fatores<br />
ambientais locais estão em equilíbrio. As forças que agem sobre os <strong>de</strong>ntes são<br />
dissipadas normalmente, havendo equilíbrio entre estas forças e a capacida<strong>de</strong><br />
adaptativa dos tecidos <strong>de</strong> suporte, músculos mastigadores e ATM. Uma oclusão<br />
fisiológica po<strong>de</strong> apresentar diversas variações estruturais, mas que, para aquele
124<br />
indivíduo é aceitável funcionalmente, on<strong>de</strong> os tecidos mantêm um equilíbrio<br />
funcional e estrutural. São consi<strong>de</strong>rados como oclusão fisiológica:<br />
• Oclusão cúspi<strong>de</strong>-crista marginal;<br />
• Oclusão cúspi<strong>de</strong>-fossa;<br />
• Lateralida<strong>de</strong> em guia canina;<br />
• Lateralida<strong>de</strong> em grupo;<br />
• Protrusão em guia anterior.<br />
Já a oclusão não-fisiológica é <strong>de</strong>finida como aquela na qual os<br />
tecidos do sistema per<strong>de</strong>ram seu equilíbrio funcional ou homeostático, em<br />
resposta às <strong>de</strong>mandas funcionais. Deve-se salientar que os tecidos<br />
mastigatórios são biologicamente incapazes <strong>de</strong> se adaptarem a fatores<br />
ambientais excessivos. As alterações biológicas po<strong>de</strong>m ser resultado <strong>de</strong> injúrias<br />
súbitas, ou <strong>de</strong> forças com magnitu<strong>de</strong> ou duração suficiente que não permitam a<br />
adaptação tecidual. Estas alterações súbitas po<strong>de</strong>m ser resultantes <strong>de</strong> traumas<br />
(incluindo a parafunção), inflamação ou doenças e algumas vezes <strong>de</strong> causa<br />
iatrogênica. A resposta tecidual adversa po<strong>de</strong> ocorrer nos tecidos duros e moles<br />
das ATMs, nos tecidos neuromusculares, nos <strong>de</strong>ntes, e nos tecidos <strong>de</strong> suporte.<br />
São exemplos <strong>de</strong> oclusão não-fisiológica:<br />
• Prematurida<strong>de</strong> retrusiva<br />
• Prematurida<strong>de</strong> latero-protrusiva<br />
• Prematurida<strong>de</strong> em crista<br />
• Prematurida<strong>de</strong> em fossa<br />
Os mo<strong>de</strong>los foram submetidos à aplicação <strong>de</strong> cargas funcionais<br />
<strong>de</strong> 200N simulando a carregamentos oclusais fisiológicos e não-fisiológicos para<br />
verificar o comportamento da distribuição <strong>de</strong> tensões <strong>de</strong> tração na região cervical
125<br />
<strong>de</strong> esmalte do primeiro pré-molar superior direito. Nos testes para os grupos<br />
Lateralida<strong>de</strong> em crista e Lateralida<strong>de</strong> em fossa o carregamento foi <strong>de</strong> 95N,<br />
simulando a lateralida<strong>de</strong> em grupo.<br />
O carregamento foi aplicado seguindo os contatos em<br />
intercuspidação, contatos finais das guias excursivas e os contatos <strong>de</strong>flectivos<br />
(ou prematuros), sendo a Pressão (P=F/A) aplicada <strong>de</strong> forma perpendicular à<br />
face do elemento <strong>de</strong> acordo com os conceitos físicos <strong>de</strong> Força Normal (ou Força<br />
<strong>de</strong> Apoio). Para a análise <strong>de</strong> tensões pelo método dos elementos finitos foram<br />
consi<strong>de</strong>radas as situações <strong>de</strong>scritas abaixo (Figuras 22 e 23):<br />
1- Oclusão fisiológica:<br />
• Oclusão cúspi<strong>de</strong>-crista marginal<br />
• Oclusão cúspi<strong>de</strong>-fossa<br />
• Lateralida<strong>de</strong> crista<br />
• Lateralida<strong>de</strong> fossa<br />
2- Oclusão não-fisiológica:<br />
• Prematurida<strong>de</strong> retrusiva<br />
• Prematurida<strong>de</strong> latero-protrusiva<br />
• Prematurida<strong>de</strong> em crista<br />
• Prematurida<strong>de</strong> em fossa<br />
• Ausência <strong>de</strong> contato em crista<br />
• Ausência <strong>de</strong> contato em fossa
126<br />
FIGURA 22- Pontos <strong>de</strong> contato (representados por elementos em vermelho)<br />
presentes na oclusão fisiológica e não-fisiológica. A pressão será aplicada<br />
consi<strong>de</strong>rando o contato <strong>de</strong> apoio (Normal à superfície).
127<br />
FIGURA 23- Posição da aplicação da pressão (P=F/A) consi<strong>de</strong>rando os contatos<br />
em intercuspidação <strong>de</strong> forma perpendicular ao elemento.<br />
4.6 PROCESSAMENTO:<br />
Após a criação do mo<strong>de</strong>lo, com o processamento numérico, o<br />
problema estrutural foi solucionado computacionalmente. Os resultados dos<br />
campos <strong>de</strong> tensões, <strong>de</strong>formações e <strong>de</strong>slocamentos foram obtidos.
128<br />
5 RESULTADO<br />
O protocolo apresentado resultou em um mo<strong>de</strong>lo geométrico<br />
a<strong>de</strong>quado, tendo facilitado a geração e controle <strong>de</strong> malhas para o método dos<br />
elementos finitos (Figura 24). O mo<strong>de</strong>lo matemático permitiu a discretização <strong>de</strong><br />
forma robusta e eficiente. A robustez se refere à capacida<strong>de</strong> do mesmo em<br />
fornecer bons resultados em uma gran<strong>de</strong> varieda<strong>de</strong> <strong>de</strong> condições <strong>de</strong> contorno. A<br />
eficiência se refere à potencialida<strong>de</strong> do mo<strong>de</strong>lo fornecer resultados com acurácia<br />
consi<strong>de</strong>rada satisfatória 78 .<br />
O protocolo <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem <strong>de</strong>senvolveu conceitos <strong>de</strong> BioCAD<br />
aplicáveis para mo<strong>de</strong>lagem <strong>de</strong> estruturas representativas <strong>de</strong> uma população (a<br />
partir <strong>de</strong> referenciais anatômicos <strong>de</strong>scritos em literatura) sendo também<br />
aplicáveis para casos <strong>de</strong> engenharia reversa para recuperação <strong>de</strong> geometrias<br />
complexas a partir <strong>de</strong> nuvens <strong>de</strong> pontos ou arquivos formato STL (stereolithography<br />
- este tipo <strong>de</strong> extensão transfere o mo<strong>de</strong>lo em 3D nos sistemas CAD<br />
transformando-o em uma malha tridimensional composta <strong>de</strong> faces triangulares)<br />
obtidos por tomografia computadoriza ou ressonância magnética. A trama <strong>de</strong><br />
linhas em splines cuidadosamente baseada nos referenciais anatômicos<br />
fundamentais das estruturas <strong>de</strong>ntais permitiu alterações e adaptações em<br />
<strong>de</strong>talhes da geometria, a partir das alças tangenciais, po<strong>de</strong>ndo com isso<br />
proporcionar vantagens em relação a outros métodos <strong>de</strong> obtenção <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los,<br />
pela facilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> execução mantendo uma configuração a<strong>de</strong>quada para o<br />
processo <strong>de</strong> geração <strong>de</strong> malhas e análise por elementos finitos.
129<br />
FIGURA 24- Imagem das estruturas que compõem o mo<strong>de</strong>lo do primeiro prémolar<br />
superior e discretização do mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> forma robusta e eficiente.
130<br />
Consi<strong>de</strong>rando a necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> validação do protocolo<br />
<strong>de</strong>senvolvido para a mo<strong>de</strong>lagem do primeiro pré-molar superior com situações<br />
encontradas clinicamente, optou-se pela análise da concentração <strong>de</strong> tensões<br />
tração na região cervical do esmalte vestibular, pois, observa-se,<br />
freqüentemente, a existência <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes permanentes com perda <strong>de</strong> estrutura<br />
<strong>de</strong>ntária na região cervical não associada ao processo <strong>de</strong> cárie <strong>de</strong>ntal. Essas<br />
lesões são <strong>de</strong>nominadas <strong>de</strong> lesões cervicais não-cariosas e são conseqüência<br />
<strong>de</strong> processos <strong>de</strong>strutivos crônicos como a erosão, abrasão e abfração.<br />
O mo<strong>de</strong>lo obtido pelo protocolo <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem foi submetido à<br />
aplicação <strong>de</strong> cargas em pontos <strong>de</strong> oclusão fisiológica e não-fisiológicas.<br />
Os resultados foram apresentados por diagramas <strong>de</strong><br />
tensão/<strong>de</strong>formação, com a distribuição <strong>de</strong> tensões e os valores numéricos<br />
(Figuras 25 e 26). Estes resultados foram analisados <strong>de</strong> duas formas: Pela<br />
análise qualitativa e da análise quantitativa. Pela análise qualitativa verificou-se a<br />
relação das áreas coloridas com a distribuição <strong>de</strong> tensões, mostrando áreas <strong>de</strong><br />
maior intensida<strong>de</strong> correspon<strong>de</strong>nte à maior concentração <strong>de</strong> tensões. A análise<br />
quantitativa realizou-se por meio da análise dos valores numéricos <strong>de</strong> tensões,<br />
dados em MPa, relacionando o padrão <strong>de</strong> cores, ou seja, a localização <strong>de</strong><br />
tensão e seus correspon<strong>de</strong>ntes valores numéricos, foram apresentados em uma<br />
legenda. Para a análise das tensões <strong>de</strong> tração <strong>de</strong>finiu-se o intervalo <strong>de</strong> 0 a<br />
101,4MPa, com valores representados pelas cores violeta e vermelho,<br />
respectivamente. Os resultados no MEF relacionam cor e valor numérico à<br />
localização, assim a análise quantitativa e qualitativa é apresentada<br />
automaticamente.
FIGURA 25- Concentração <strong>de</strong> tensões no grupo <strong>de</strong> oclusão fisiológica.<br />
131
FIGURA 26- Concentração <strong>de</strong> tensões no grupo <strong>de</strong> oclusão não-fisiológica.<br />
132
133<br />
Com a obtenção dos resultados qualitativos especificou-se as<br />
áreas <strong>de</strong> interesse para serem analisadas <strong>de</strong> forma mais <strong>de</strong>talhada.<br />
Optou-se por analisar a região cervical <strong>de</strong> esmalte vestibular<br />
por acreditar que a força <strong>de</strong> tensão po<strong>de</strong> causar ruptura das ligações químicas<br />
entre os cristais <strong>de</strong> hidroxiapatita na área cervical, o que permite a penetração<br />
<strong>de</strong> água e <strong>de</strong> outras pequenas moléculas impedindo o restabelecimento da<br />
união interprismática, tornando esta região mais susceptível à <strong>de</strong>gradação<br />
mecânica <strong>de</strong>corrente da escovação, à <strong>de</strong>gradação química <strong>de</strong>corrente dos<br />
ácidos provenientes <strong>de</strong> bebidas, alimentos e ácidos em fluidos orais 4, 45,46,51 .<br />
Para expressar os valores <strong>de</strong> tensões na região cervical<br />
selecionaram-se os seguintes nós (<strong>de</strong> mesial para distal): 876, 875, 3060, 3061,<br />
3063, 19642, 3064, 19645, 868, 10114, 991, 990, 3224, 986, 3227, 3228, 3229 e<br />
982 (Figuras 27 e 28, Quadros 7 e 8, Gráficos 2, 3, 4 e 5 ). Os resultados serão<br />
apresentados por Figuras, Gráficos e Quadros.<br />
Os resultados das simulações <strong>de</strong> lateralida<strong>de</strong> em crista e<br />
lateralida<strong>de</strong> em fossa serão apresentados separadamente dos <strong>de</strong>mais pela<br />
diferença no carregamento aplicado (95N) (Gráfico 3).<br />
Optou-se por apresentar os resultados obtidos na região<br />
palatina das simulações <strong>de</strong> lateralida<strong>de</strong> em crista, lateralida<strong>de</strong> em fossa e<br />
prematurida<strong>de</strong> latero-protrusiva para fornecer informações pertinentes a<br />
discussão da biomecânica da flexão <strong>de</strong>ntal (Figuras 29 e 30, Gráficos 6 e 7).
134<br />
FIGURA 27- Número dos nós selecionados na região cervical vestibular <strong>de</strong><br />
esmalte para a análise quantitativa.<br />
GRÁFICO 2- Variações <strong>de</strong> tensões na região cervical <strong>de</strong> esmalte dos grupos<br />
<strong>de</strong> oclusão fisiológica e não-fisiológica.
135<br />
GRÁFICO 3 - Variações <strong>de</strong> tensões na região cervical <strong>de</strong> esmalte das<br />
simulações <strong>de</strong> lateralida<strong>de</strong> em crista e lateralida<strong>de</strong> em fossa.<br />
Quadro 7- Número dos nós e tensões <strong>de</strong> tração nos grupos <strong>de</strong> oclusão<br />
fisiológica e não-fisiológica.<br />
Tensões <strong>de</strong> tração em MPa<br />
Número do nó.<br />
Prematurida<strong>de</strong><br />
Retrusiva<br />
Prematurida<strong>de</strong><br />
Crista<br />
Ausência<br />
Contato Fossa<br />
Ausência<br />
Contato Crista<br />
Prematurida<strong>de</strong><br />
Fossa<br />
Prematurida<strong>de</strong><br />
Latero-protrusiva<br />
Oclusão<br />
Cúspi<strong>de</strong>-Crista<br />
Oclusão<br />
Cúspi<strong>de</strong>-Fossa<br />
876 50,588 56,304 13,804 18,818 4,672 3,282 5,403 0,213<br />
875 58,190 61,175 16,780 21,199 0,887 0,230 5,926 0,086<br />
3060 62,496 60,809 18,612 21,156 0,079 0,850 5,301 0,023<br />
3061 90,8825 83,3368 27,6739 29,2648 -1,6451 -1,9563 7,7888 0,0518<br />
3063 85,7937 65,7417 26,3761 22,1470 0,3079 -1,0371 2,9593 0,0314<br />
19642 93,6185 66,1147 28,65 21,6911 -0,1831 -1,2004 1,7350 0,0111<br />
3064 101,4433 66,4877 30,9238 21,2353 -0,6742 -1,3635 0,5108 -0,0092<br />
19645 90,4444 56,5264 27,4986 17,4818 -1,8313 -3,6469 0,3317 -0,0311<br />
868 76,7735 39,6580 22,9201 10,4445 0,2063 -1,6991 0,035 0,0103<br />
10114 78,8381 34,7186 23,1763 8,0762 1,3 1,1543 0,3321 0,0444<br />
991 79,1925 30,5130 23 6,6205 4,7430 8,6675 1,0155 0,2401<br />
990 61,3870 20,5789 17,5947 3,0594 6,3814 3,3626 0,4087 0,1674<br />
3224 43,0265 5,7514 11,0712 0,9629 22,2017 6,8354 0,7931 0,1804<br />
986 21,169 4,910 4,232 1,684 36,469 14,023 1,068 0,194<br />
3227 14,052 3,675 2,063 1,234 45,089 16,654 0,730 0,177<br />
3228 8,413 5,794 0,867 1,990 49,825 19,645 1,160 0,240<br />
3229 4,114 2,254 0,356 0,730 55,078 23,180 0,445 0,118<br />
982 2,380 1,058 0,223 0,575 57,865 27,013 0,335 0,083
136<br />
GRÁFICO 4- Distribuição das médias das tensões máximas <strong>de</strong> tração, em MPa.<br />
Quadro 8- Distribuição das tensões máximas <strong>de</strong> tração, em MPa.<br />
Ausência Contato Crista<br />
Ausência Contato Fossa<br />
Prematurida<strong>de</strong> Fossa<br />
Prematurida<strong>de</strong> Crista<br />
Prematurida<strong>de</strong> Latero -protrusiva<br />
Prematurida<strong>de</strong> Retrusiva<br />
Oclusão Cúspi<strong>de</strong> Fossa<br />
Oclusão Cúspi<strong>de</strong> Crista<br />
SMX(max)- MPa<br />
58,88<br />
59,33<br />
100,4<br />
110,2<br />
74,31<br />
101,4<br />
37,33<br />
34,47
137<br />
FIGURA 28- Concentração <strong>de</strong> tensões no grupo <strong>de</strong> oclusão fisiológica e nãofisiológica.
138<br />
GRÁFICO 5- Variações <strong>de</strong> tensões na região cervical <strong>de</strong> esmalte vestibular das<br />
simulações <strong>de</strong> oclusão cúspi<strong>de</strong>-crista, cúspi<strong>de</strong>-fossa, ausência <strong>de</strong> contato em<br />
crista e ausência <strong>de</strong> contato em fossa.<br />
FIGURA 29- Número dos nós selecionados na região cervical palatina <strong>de</strong><br />
esmalte para a análise quantitativa.
FIGURA 30- Concentração <strong>de</strong> tensões <strong>de</strong> tração na região cervical palatina.<br />
139
140<br />
GRÁFICO 6 - Variações <strong>de</strong> tensões na região cervical <strong>de</strong> esmalte palatino das<br />
simulações <strong>de</strong> lateralida<strong>de</strong> em crista e lateralida<strong>de</strong> em fossa.<br />
GRÁFICO 7 - Variações <strong>de</strong> tensões na região cervical <strong>de</strong> esmalte palatino da<br />
simulação <strong>de</strong> prematurida<strong>de</strong> latero-protrusiva.
141<br />
6 DISCUSSÃO<br />
6.1 MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS<br />
O método dos elementos finitos tem hoje uma multiplicida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
aplicações nas pesquisas em odontologia, e <strong>de</strong>ntre elas po<strong>de</strong>m ser citadas: a<br />
otimização do <strong>de</strong>senho <strong>de</strong> restaurações, implantes <strong>de</strong>ntais, pinos ou núcleos,<br />
próteses parciais fixas e removíveis; interações entre osso, ligamento periodontal<br />
e <strong>de</strong>nte; os efeitos físicos, biomecânicos e biológicos das forças <strong>de</strong> mastigação;<br />
efeitos dos aparelhos ortodônticos 8, 12,15, 23, 35,47, 70, 71, 73, 74, 75 .<br />
Em linhas gerais, po<strong>de</strong>-se <strong>de</strong>finir o MEF como um método<br />
matemático, no qual um meio contínuo é discretizado (subdividido) em<br />
elementos que mantém as proprieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> quem os originou. Esses elementos<br />
são <strong>de</strong>scritos por equações diferenciais e resolvidos por mo<strong>de</strong>los matemáticos<br />
para que sejam obtidos os resultados <strong>de</strong>sejados 5,47, 56, 70, 73, 74 .<br />
Esse método torna-se mais viável a cada dia, visto que com o<br />
avanço da arquitetura computacional e dos softwares, a solução <strong>de</strong> problemas<br />
complexos como a distribuição <strong>de</strong> tensões em tecidos biológicos, geradas pelos<br />
esforços mastigatórios, po<strong>de</strong> ser obtida por este tipo <strong>de</strong> estudo. Simulações do<br />
problema cada vez mais reais são executadas, mostrando confiabilida<strong>de</strong> e<br />
resultados muito próximos da realida<strong>de</strong> 47, 73, 74 .<br />
Uma <strong>de</strong> suas principais vantagens consiste no fato <strong>de</strong> po<strong>de</strong>r<br />
controlar qualquer variável relacionada ao experimento, facilitando a análise dos<br />
resultados, proporcionando gran<strong>de</strong>s benefícios às pesquisas científicas.<br />
Entretanto, apesar <strong>de</strong> todas as vantagens <strong>de</strong>ste método, <strong>de</strong>ve-se ter em mente
142<br />
que a precisão <strong>de</strong> seus resultados também possui limites <strong>de</strong> tolerância, que<br />
<strong>de</strong>vem ser levados em consi<strong>de</strong>ração, como em todo mo<strong>de</strong>lo matemático 47 .<br />
As simulações realizadas através <strong>de</strong> sistemas computacionais<br />
avançados auxiliam o estudo e análise <strong>de</strong> comportamento <strong>de</strong> materiais<br />
restauradores e tecidos biológicos que não po<strong>de</strong>m ser observados por meio <strong>de</strong><br />
outras pesquisas experimentais. No entanto, para que os problemas complexos<br />
possam ser solucionados a utilização <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los com máxima fi<strong>de</strong>lida<strong>de</strong> torna-<br />
47, 71,<br />
se fundamental. Quanto melhores os mo<strong>de</strong>los, mais confiáveis os resultados<br />
78 .<br />
Devido à complexida<strong>de</strong> exigida para o domínio dos programas<br />
em mo<strong>de</strong>lagem tridimensional, as pesquisas <strong>de</strong>senvolvidas pelo método dos<br />
elementos finitos até hoje, são em sua maioria em mo<strong>de</strong>los bidimensionais,<br />
planos ou axissimétricos 70, 73, 74, 75, 81 .<br />
A discretização em duas dimensões tem algumas significativas<br />
<strong>de</strong>ficiências, como o fato <strong>de</strong> que, o <strong>de</strong>nte humano é altamente irregular, tal que<br />
não po<strong>de</strong> ser representado fielmente em um espaço bidimensional 73, 74 . Com<br />
isso, não são todas as pesquisas que encontram resultados satisfatórios com<br />
análise bidimensional. No entanto, <strong>de</strong> acordo com Soriano 78 (2003), ao passar <strong>de</strong><br />
mo<strong>de</strong>lo bidimensional para um tridimensional, tem-se consi<strong>de</strong>rável aumento do<br />
número <strong>de</strong> parâmetros nodais. Além disso, a gran<strong>de</strong> quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> resultados<br />
das análises tridimensionais requer um trabalho adicional para a interpretação e<br />
uso <strong>de</strong>sses resultados, o que po<strong>de</strong> não estimular a adoção <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo<br />
tridimensional 78 .<br />
Albuquerque et al. 1 (2003), Beloti 5 (2004), Dejak et al. 16 (2005),<br />
Eskitaciolu et al. 18 (2002), Holmes et al. 33 (1996), Ichim et al. 36 (2007), Ko et
143<br />
al. 42 (1992), Mori et al. 52 (1997), <strong>Oliveira</strong> 56 (2002), Reinhardt et al. 69 (1983), Ress,<br />
Hamma<strong>de</strong>h 66 (2004), Rees, Jacobsen 67 (1997), Ribeiro 70 (2004), Scabell 75 (2000),<br />
Soares et al. 77 (2008), Toparli 81 (2003), Ünsal et al. 83 (2002), Vasconcellos et<br />
al. 84 (2002) realizaram estudos bidimensionais com o método dos elementos<br />
finitos.<br />
A análise por elementos finitos tridimensionais vem provando<br />
ser a técnica i<strong>de</strong>al para análise <strong>de</strong> tensões, <strong>de</strong>formações e <strong>de</strong>slocamentos nos<br />
<strong>de</strong>ntes, pois possibilita a simulação com maior fi<strong>de</strong>lida<strong>de</strong> 73, 74 . O método dos<br />
3, 8, 12, 23, 28,<br />
elementos finitos tridimensionais tem sido utilizada por vários autores<br />
32, 35, 37,44, 54,59, 62, 71, 73, 74, 82, 85, 89 que consi<strong>de</strong>ram que no caso <strong>de</strong> geometrias<br />
<strong>de</strong>ntais, <strong>de</strong>scrições simplificadas apresentam aplicação limitada, visto que<br />
gran<strong>de</strong> parte da diferença no comportamento mecânico <strong>de</strong>ssas estruturas resi<strong>de</strong><br />
em sua forma geométrica.<br />
Geralmente, são utilizadas secções milimétricas transversais<br />
ou longitudinais <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntes naturais extraídos (peças anatômicas ou peças<br />
protéticas) que são digitalizadas e servem <strong>de</strong> referência para o <strong>de</strong>senho<br />
1, 5, 8,23, 28, 32,44,52, 56, 58,59,<br />
bidimensional ou tridimensional nos programas <strong>de</strong> CAD<br />
62,63, 64, 65,66, 67, 77, 81, 84 .<br />
Esse processo <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem quando utilizado para<br />
mo<strong>de</strong>lagem tridimensional, gera um padrão inicial <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lo com muitas linhas<br />
<strong>de</strong> referência o que po<strong>de</strong> dificultar a sua transferência e a<strong>de</strong>quação aos<br />
programas <strong>de</strong> análise, bem como a geração e controle das malhas.<br />
Outras pesquisas relatam a utilização <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los obtidos por<br />
micro tomografias computadorizadas 12, 35, 36 . As imagens tomográficas fornecem<br />
informações para a geração automática <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los tridimensionais em
144<br />
programas <strong>de</strong> CAD específicos, no entanto, esses mo<strong>de</strong>los não são compatíveis<br />
com os programas <strong>de</strong> análise em elementos finitos e necessitam <strong>de</strong> conversão<br />
ou recuperação <strong>de</strong> geometria para possibilitar a geração <strong>de</strong> um sólido.<br />
Geralmente, os mo<strong>de</strong>los gerados pelas tomografias são utilizados apenas como<br />
referência para uma nova mo<strong>de</strong>lagem, compatível em superfície e extensão <strong>de</strong><br />
exportação com os programas <strong>de</strong> análise, pois se apresentam com malhas <strong>de</strong><br />
triângulos <strong>de</strong> forma facetada. Portanto, po<strong>de</strong>-se dizer que o <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong><br />
geometrias computacionais representativas da morfologia <strong>de</strong>ntal e estruturas <strong>de</strong><br />
suporte, ainda é um <strong>de</strong>safio para a bioengenharia.<br />
Várias pesquisas utilizam informações <strong>de</strong>scritas na literatura<br />
(em livros <strong>de</strong> anatomia e artigos) para a obtenção da geometria por<br />
consi<strong>de</strong>rarem válido que as informações obtidas são representativas <strong>de</strong> uma<br />
população e não apenas <strong>de</strong> um caso particular 16, 18, 23, 37,42, 54, 69, 70, 71, 75, 82, 83, 85 .<br />
Este trabalho, em concordância com os autores acima <strong>de</strong>scritos, utilizou<br />
referências <strong>de</strong> literatura para a <strong>de</strong>finição da geometria do primeiro pré-molar<br />
superior direito e estruturas <strong>de</strong> suporte.<br />
Ausiello et al. 3 (2002) obtiveram o mo<strong>de</strong>lo com a digitalização<br />
<strong>de</strong> um <strong>de</strong>nte natural por um scanner laser. No entanto, somente geometria<br />
externa foi conseguida. Para a obtenção dos <strong>de</strong>talhes internos da geometria<br />
utilizaram referências <strong>de</strong> literatura.<br />
Po<strong>de</strong>-se dizer que a boa mo<strong>de</strong>lagem <strong>de</strong> estruturas anatômicas,<br />
mais do que uma arte, refere-se a uma tarefa técnica que <strong>de</strong>ve ser realizada<br />
com habilida<strong>de</strong>, baseada em conhecimentos e experiência. É fundamental<br />
caracterizar bem o sistema físico a ser analisado, conhecer as potencialida<strong>de</strong>s e<br />
limitações do método e dos algoritmos envolvidos, assim como tirar proveito das
145<br />
opções <strong>de</strong> geração <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los e análise disponibilizada pelo sistema<br />
computacional em uso 78 . Dessa forma, torna-se fundamental a integração entre<br />
odontologia e engenharia.<br />
Freqüentemente, o projetista <strong>de</strong> CAD recebe do pesquisador<br />
da área odontológica apenas as informações da geometria que será analisada<br />
(seja na forma <strong>de</strong> ilustrações obtidas <strong>de</strong> livros <strong>de</strong> anatomia, seja <strong>de</strong> foto <strong>de</strong><br />
estruturas <strong>de</strong>ntárias seccionadas ou <strong>de</strong> imagens <strong>de</strong> micro tomografias) e a<br />
mo<strong>de</strong>lagem tridimensional é realizada a partir dos conhecimentos e fundamentos<br />
<strong>de</strong> engenharia.<br />
Sabe-se que geralmente, as estruturas <strong>de</strong> engenharia são<br />
projetadas e <strong>de</strong>senvolvidas por engenheiros seguindo normas e utilizando<br />
ferramentas <strong>de</strong> <strong>de</strong>senho, e por isso apresentam uma padronização, facilitando<br />
sua representação por geometrias bem <strong>de</strong>finidas 55 . O mesmo não ocorre com<br />
estruturas biológicas. As estruturas <strong>de</strong>ntais, por exemplo, foram <strong>de</strong>senvolvidas<br />
ao longo dos séculos e ciclos adaptativos <strong>de</strong> evolução, tornando-as mais<br />
eficientes para exercerem suas funções e, portanto, sua representação somente<br />
po<strong>de</strong> ser realizada com geometrias complexas.<br />
Dessa forma, qualquer<br />
aplicação <strong>de</strong> bioengenharia, voltada para auxiliar os pesquisadores da área<br />
odontológica na solução <strong>de</strong> problemas relacionados às estruturas <strong>de</strong>ntais,<br />
precisa ser capaz <strong>de</strong> enfrentar as complexida<strong>de</strong>s intrínsecas a essa aplicação,<br />
que po<strong>de</strong>m ser resumidas em:<br />
• Alta complexida<strong>de</strong> na geometria do problema a ser representado;<br />
• Alta complexida<strong>de</strong> na representação matemática do material <strong>de</strong>ntal;
146<br />
• Características não previstas, cuja consi<strong>de</strong>ração po<strong>de</strong> ser necessária<br />
para um resultado a<strong>de</strong>quado (como por exemplo a interação entre os tecidos<br />
biológicos) 55 .<br />
Nota-se, portanto, que existe uma dificulda<strong>de</strong> intrínseca na<br />
análise <strong>de</strong> problemas <strong>de</strong> bioengenharia, que é a obtenção da geometria. Embora<br />
existam técnicas <strong>de</strong> engenharia, notadamente a engenharia reversa, que<br />
possibilitem a obtenção <strong>de</strong> geometrias exclusivas como essa, sua utilização em<br />
problemas <strong>de</strong> bioengenharia ainda não é bem documentada ou padronizada. No<br />
caso da bioengenharia, as geometrias não apresentam mo<strong>de</strong>los previamente<br />
projetados, muito menos foram concebidas conscientemente com base em<br />
geometrias simples. As geometrias presentes em estruturas <strong>de</strong> bioengenharia se<br />
assemelham muito mais àquelas obtidas por artesãos, mas com uma<br />
característica adicional, que são particulares para cada indivíduo. É claro que há<br />
a possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> representar geometricamente tais estruturas por mo<strong>de</strong>los<br />
matemáticos, no entanto, sua representação seria, certamente, bastante<br />
complexa e mesmo assim aproximada, <strong>de</strong>vendo haver um trabalho semelhante<br />
<strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem geométrica para cada indivíduo 55 .<br />
Consi<strong>de</strong>ramos que não adianta apenas prosseguir com as<br />
discussões das dificulda<strong>de</strong>s a serem enfrentadas para a mo<strong>de</strong>lagem<br />
tridimensional em odontologia, torna-se necessário apresentar propostas para<br />
resolvê-las, com fundamentação, tanto da área odontológica quando da<br />
engenharia. Assim, aspectos introdutórios foram apresentados sem a pretensão<br />
<strong>de</strong> fornecerem base conceitual completa, mas com a finalida<strong>de</strong> <strong>de</strong> criar uma<br />
uniformização na linguagem, oferecendo a engenheiros o essencial das<br />
terminologias odontológicas envolvidas e a pesquisadores odontólogos o
147<br />
essencial dos termos <strong>de</strong> engenharia. Além disso, conceitos fundamentais foram<br />
introduzidos isoladamente, sem maiores <strong>de</strong>duções, mas sempre acompanhados<br />
<strong>de</strong> bibliografia suficiente para aqueles interessados nos pormenores. Etapas<br />
essenciais para o <strong>de</strong>senvolvimento do protocolo foram explicadas em tópicos<br />
particulares.<br />
Dessa forma, a fundamentação teórica dividiu-se em:<br />
• Morfologia <strong>de</strong>ntal- elementos arquitetônicos e sua importância:<br />
- Coroa <strong>de</strong>ntal<br />
- Raiz <strong>de</strong>ntal<br />
• Utilizando as referências dos elementos arquitetônicos da morfologia <strong>de</strong>ntal<br />
para o <strong>de</strong>senvolvimento do protocolo <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem da configuração externa<br />
e interna do pré-molar superior: <strong>de</strong>senvolvendo conceitos <strong>de</strong> BioCAD :<br />
- mo<strong>de</strong>lagem do esmalte<br />
- mo<strong>de</strong>lagem da <strong>de</strong>ntina<br />
- mo<strong>de</strong>lagem do ligamento periodontal<br />
- mo<strong>de</strong>lagem do processo alveolar<br />
Consi<strong>de</strong>rando tais particularida<strong>de</strong>s foi proposto o<br />
<strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> um protocolo <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem para análise numérica<br />
computacional <strong>de</strong> tensões e <strong>de</strong>formações em bioengenharia, baseada nos<br />
referenciais anatômicos fundamentais da morfologia <strong>de</strong>ntal que <strong>de</strong> acordo com<br />
Noritomi 55 (2005):<br />
• tenha características flexíveis e seja capaz <strong>de</strong> suportar alterações e adições<br />
necessárias para os testes <strong>de</strong> novos <strong>de</strong>senvolvimentos da área <strong>de</strong> pesquisa;<br />
• apresente uma interface gráfica amigável ao usuário, facilitando o uso em<br />
ambientes multidisciplinares;
148<br />
• que tenha a capacida<strong>de</strong> imediata <strong>de</strong> realizar análises <strong>de</strong> engenharia<br />
envolvendo material <strong>de</strong>ntário;<br />
Trata-se <strong>de</strong> um projeto <strong>de</strong> padronização <strong>de</strong> geometria <strong>de</strong>ntal<br />
para fins <strong>de</strong> pesquisa, um BioCAD , que tem por finalida<strong>de</strong> compor um banco <strong>de</strong><br />
dados, dispondo <strong>de</strong> geometrias <strong>de</strong>ntais variadas, baseadas em um padrão <strong>de</strong><br />
população a partir do qual é obtido o mo<strong>de</strong>lo geométrico e sobre o qual são<br />
refinadas as representações até atingir um grau <strong>de</strong> precisão satisfatório entre a<br />
representação e o objeto que se <strong>de</strong>seja representar. Apesar <strong>de</strong> envolver elevado<br />
grau <strong>de</strong> trabalho computacional a otimização e racionalização da mo<strong>de</strong>lagem<br />
resulta em mo<strong>de</strong>los geométricos <strong>de</strong> precisão bastante elevada, com flexibilida<strong>de</strong><br />
para servirem a diversos propósitos, sejam eles as análises numéricas<br />
computacionais pelas mais diversas ferramentas disponíveis ou mesmo a<br />
construção mo<strong>de</strong>los físicos obtidos por prototipagem rápida a partir dos mo<strong>de</strong>los<br />
representados.<br />
Assim, o protocolo oferece uma facilida<strong>de</strong> por agrupar os<br />
indivíduos em categorias, permitindo o <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>los que sejam<br />
representativos da população e também, apenas com a necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
pequenas alterações controladas e conhecidas ser capaz <strong>de</strong> representar<br />
a<strong>de</strong>quadamente condições especificas <strong>de</strong> um indivíduo em particular.<br />
Embora o mo<strong>de</strong>lo matemático guar<strong>de</strong> aproximações em<br />
relação ao sistema físico original, a sua solução é dita exata 78 . A eficiência do<br />
método tem sido comprovada por estudos nos quais resultados <strong>de</strong> ensaios<br />
mecânicos, análise foto-elástica e observações clínicas são comparados com as<br />
tensões resultantes obtidas pela análise numérica 77, 85 .
149<br />
6.2 DEFINIÇÃO DA GEOMETRIA E CARREGAMENTO<br />
16, 18, 23,<br />
Este trabalho, em concordância com os vários autores<br />
37,42, 54, 69, 70, 71, 75, 82, 83, 85 utilizou referências <strong>de</strong> literatura para a <strong>de</strong>finição da<br />
geometria do primeiro pré-molar superior direito e estruturas <strong>de</strong> suporte por<br />
consi<strong>de</strong>rar válido que as informações obtidas sejam representativas <strong>de</strong> uma<br />
população e não apenas <strong>de</strong> um caso particular. As informações necessárias<br />
para o <strong>de</strong>senvolvimento geométrico do <strong>de</strong>nte foram obtidas e os <strong>de</strong>senhos foram<br />
realizados em papel milimetrado.<br />
Optou-se pelo <strong>de</strong>senho <strong>de</strong> um primeiro pré-molar superior<br />
direito com duas raízes em concordância com a pesquisa <strong>de</strong> Kartal et al. 39<br />
(1998) que relataram que 89,64% dos primeiros pré-molares superiores<br />
apresentam duas raízes. Figun, Garino 22 (1989) <strong>de</strong>screveram esse resultado em<br />
70%. Percebe-se que os percentuais resultantes das pesquisas dos autores são<br />
diferentes, no entanto, é unânime a conclusão <strong>de</strong> que a maioria dos primeiros<br />
pré-molares superiores apresenta duas raízes.<br />
O comprimento total do primeiro pré-molar foi <strong>de</strong>finido como<br />
21mm em concordância com os estudos <strong>de</strong> Figun, Garino 22 (1989), Tamse et<br />
al. 79 (2000) e Yitschaky et al. 89 ( 2004).<br />
As dimensões da coroa <strong>de</strong> esmalte foram <strong>de</strong>finidas com base<br />
no livro <strong>de</strong> Figun, Garino 22<br />
(1989) sendo que o diâmetros mésio-distal foi<br />
<strong>de</strong>terminado com 7mm e o vestíbulo-palatino com 9mm.<br />
Para a <strong>de</strong>finição das medidas da espessura <strong>de</strong> esmalte (que se<br />
apresenta mais espesso nos vértices das cúspi<strong>de</strong>s e mais <strong>de</strong>lgado na base das<br />
fóssulas, fissuras e na região cervical do elemento <strong>de</strong>ntal) utilizou-se os dados
150<br />
obtidos nos estudos <strong>de</strong> Bozkurt et al. 9 ( 2005) que avaliaram a efetivida<strong>de</strong> do<br />
ultra-som na medição da espessura do esmalte oclusal (1,823 + 0,465mm). As<br />
pesquisas <strong>de</strong> el-Hadary et al. 31 em 1975 apresentaram resultados inferiores<br />
para as espessuras das cúspi<strong>de</strong>s (1,32mm para cúspi<strong>de</strong> vestibular em esmalte e<br />
1,66mm para cúspi<strong>de</strong> palatina), no entanto, tais valores encontram-se <strong>de</strong>ntro dos<br />
limites <strong>de</strong>scritos por Bozkurt et al. 9 ( 2005). Deve-se salientar que as diferenças<br />
nos dados obtidos para a espessura do esmalte po<strong>de</strong>m estar relacionadas a<br />
características populacionais e aos <strong>de</strong>sgastes funcionais ou patológicos aos<br />
quais estas estruturas estão sujeitas.<br />
A espessura do sulco principal utilizada foi <strong>de</strong> 0,7mm em<br />
concordância com as análises morfométricas das fissuras oclusais em primeiros<br />
pré-molares superiores <strong>de</strong>scritas por Fejerskov et al. 20 (1973).<br />
A <strong>de</strong>ntina foi <strong>de</strong>senhada com base nas referências <strong>de</strong> el-<br />
Hadary et al. 31<br />
(1975) por ser a pesquisa mais clara e completa sobre a<br />
anatomia do pré-molar encontrada. No estudo, os autores utilizaram secções<br />
longitudinais <strong>de</strong> pré-molares superiores e inferiores (com mínima atrição e sem<br />
cáries). Os cortes foram analisados por 2 pesquisadores e os resultados obtidos<br />
para os pré-molares superiores foram <strong>de</strong> 3,71mm <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina na cúspi<strong>de</strong><br />
vestibular e 4,01mm <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina na cúspi<strong>de</strong> palatina. A espessura <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina no<br />
centro do <strong>de</strong>nte, entre o sulco e a polpa foi <strong>de</strong> 3,30mm. A espessura da pare<strong>de</strong><br />
mesial em <strong>de</strong>ntina foi <strong>de</strong> 2,17mm enquanto, a distal foi <strong>de</strong> 2,29mm. A pare<strong>de</strong><br />
vestibular <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina apresentou 2,37mm <strong>de</strong> espessura e a palatina 2,51mm. Os<br />
autores concluíram que a espessura <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina sobre as cúspi<strong>de</strong>s é geralmente<br />
3 vezes a espessura do esmalte e que a espessura <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina entre a polpa e o<br />
sulco é maior em pré-molares superiores.
151<br />
A anatomia do canal radicular foi <strong>de</strong>senhada seguindo os<br />
conceitos <strong>de</strong>scritos por Vertucci 86<br />
(2005), pois o autor <strong>de</strong>screveu e ilustrou a<br />
morfologia <strong>de</strong>ntal e discutiu sua relação com os procedimentos endodônticos.<br />
Ressaltou que o entendimento da complexida<strong>de</strong> dos sistemas dos canais<br />
radiculares é fundamental para o entendimento dos princípios e problemas do<br />
preparo radicular e limpeza do conduto, para a <strong>de</strong>terminação dos limites apicais<br />
e <strong>de</strong>sempenho dos procedimentos cirúrgicos e em concordância com Kartal et<br />
al. 39 (1998) que investigaram a morfologia do canal radicular <strong>de</strong> 300 primeiros<br />
pré-molares superiores e 300 segundos pré-molares superiores por microscopia<br />
quanto ao número <strong>de</strong> raízes, canais radiculares, ramificações dos canais<br />
principais e localização das anastomoses e foraminas apicais. As dimensões<br />
dos canais radiculares foi obtida a partir dos trabalhos <strong>de</strong> Wu et al. 88 (2000) que<br />
investigaram a prevalência e extensão <strong>de</strong> canais ovais no terço apical <strong>de</strong> 180<br />
<strong>de</strong>ntes humanos. As raízes foram seccionadas horizontalmente a 1, 2, 3, 4 e 5<br />
mm do ápice. O diâmetro dos canais foi mensurado por microscopia. Canais<br />
ovalados foram encontrados em 25% dos casos investigados, sendo mais<br />
comum aos 5 mm. Os canais próximos ao ápice ten<strong>de</strong>m a ser mais<br />
arredondados. Em relação aos pré-molares houve maior prevalência <strong>de</strong> canais<br />
ovais em <strong>de</strong>ntes unirradiculares. Outros <strong>de</strong>talhes da anatomia dos pré-molares<br />
direitos como a média do comprimento total dos canais vestibulares (15,2mm) e<br />
palatinos (14,7mm) foram baseados na pesquisa <strong>de</strong> Willershausen et al. 87 (2006).<br />
A cavida<strong>de</strong> pulpar foi consi<strong>de</strong>rada neste estudo, no entanto,<br />
não se mo<strong>de</strong>lou a polpa baseando-se nos estudos <strong>de</strong> Mori et al. 52 (1997), Rees,<br />
Jacobsen 67 (1997), Ichim et al. 35 (2006), que consi<strong>de</strong>raram que a estrutura (com<br />
proprieda<strong>de</strong>s mecânicas características <strong>de</strong> ductibilida<strong>de</strong>) contida pelas pare<strong>de</strong>s
152<br />
<strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina não teriam influência sobre o estado <strong>de</strong> tensão nas estruturas <strong>de</strong><br />
esmalte e <strong>de</strong>ntina. Além disso, a mo<strong>de</strong>lagem da polpa acarretaria um aumento<br />
do número <strong>de</strong> elementos e estruturas <strong>de</strong> contato conferindo maior complexida<strong>de</strong><br />
ao mo<strong>de</strong>lo.<br />
Autores como Albuquerque et al. 1 (2003); Beloti 5 (2004); Borcic<br />
et al. 8 (2005); Ichim et al. 35 (2007), Lee et al. 44 (2002); <strong>Oliveira</strong> 56 (2002);<br />
Ribeiro 70 (2004); Rubin et al. 71 (1983); Scabell 75 (2000), Soares et al. 77 (2008);<br />
Ünsal et al. 83 (2002); Vasconcellos 85 (2002) mo<strong>de</strong>laram a polpa por consi<strong>de</strong>rarem<br />
a importância <strong>de</strong> representar todas as estruturas <strong>de</strong>ntais promovendo maior<br />
fi<strong>de</strong>lida<strong>de</strong> ao mo<strong>de</strong>lo<br />
O cemento foi consi<strong>de</strong>rado como parte integrante da <strong>de</strong>ntina<br />
radicular (e não como uma estrutura isolada) <strong>de</strong>vido a sua pequena espessura e<br />
proprieda<strong>de</strong>s mecânicas semelhantes às da <strong>de</strong>ntina em concordância com os<br />
trabalhos <strong>de</strong> Albuquerque et al. 1 (2003); Ausiello et al. 3 (2002); Beloti 5 (2004);<br />
Borcic et al. 8 (2005); Clement et al. 12 (2004), Dejak et al. 16 (2005); Eskitaciolu<br />
et al. 18 (2002); Fischer et al. 23 (2003); Goel et al. 28 (1991); Ho et al. 32 (1994);<br />
Holmes et al. 33 (1996); Ichim et al. 35 (2007); Ichim et al. 36 (2007); Jones et al. 37<br />
(2001); Ko et al. 42 (1992); Lee et al. 44 (2002); Mori et al. 52 (1997); Natali et al. 54<br />
(2004); <strong>Oliveira</strong> 56 (2002); Palamara et al. 59 (2000); Poppe et al. 62 (2001); Ress;<br />
Hamma<strong>de</strong>h (2004); Rees; Jacobsen 67 (1997); Reinhardt et al. 69 (1983); Ribeiro 70<br />
(2004), Rubin et al. 71 (1983); Santos 73 (1995) Santos 74 (2000); Scabell 75 (2000);<br />
Soares et al. 77 (2008); Toparli et al. 82 (1999); Toparli 81 (2003); Ünsal et al. 83<br />
(2002); Vasconcellos 85 (2002); Vasconcellos et al. 84 (2002).<br />
A espessura da lâmina dura baseou-se no trabalho <strong>de</strong> Hubar 34<br />
(1993). Em seu estudo, utilizou radiografias digitalizadas para quantificar a
153<br />
espessura da lâmina dura em diferentes regiões da cavida<strong>de</strong> bucal <strong>de</strong> adultos<br />
saudáveis. Os resultados mostraram diferenças mensuráveis na espessura para<br />
<strong>de</strong>ntes anteriores e posteriores com médias entre 0,22 a 0,54 mm. Os prémolares<br />
superiores apresentaram médias entre 0,29 a 0,43mm. Não foram<br />
encontrados outros trabalhos que <strong>de</strong>talhassem a espessura da lâmina dura.<br />
Esta pesquisa buscou aprimorar o mo<strong>de</strong>lo representando<br />
inclusive ligamento periodontal. Em relação ao ligamento periodontal alguns<br />
autores 1, 3, 5, 23,54, 85, 59, 71,81, 82 ; não empregaram esta estrutura em seus estudos<br />
alegando ser <strong>de</strong> espessura <strong>de</strong>lgada, por existirem dados conflitantes na<br />
literatura, ou pelo impacto limitado <strong>de</strong> sua presença na distribuição <strong>de</strong> tensões<br />
em <strong>de</strong>ntina. Porém, atualmente os softwares mais recentes possibilitam<br />
reproduzir <strong>de</strong>talhes menores com precisão, além disso, acredita-se que a<br />
presença do ligamento periodontal é indispensável para analisar a distribuição<br />
8, 12, 16,18, 32, 33, 35,36, 37, 42,44, 52, 56, 62,<br />
<strong>de</strong> tensão entre os <strong>de</strong>ntes e estruturas <strong>de</strong> suporte<br />
63, 64, 66, 68, 69, 70, 75,83, 84 .<br />
Segundo Beloti 5<br />
(2004), este complexo tecido que une o<br />
cemento ao osso alveolar tem espessura <strong>de</strong> 0,25 a 0,40 mm e é composto por<br />
fibras colágenas dispostas ao longo da raiz que funcionam como um<br />
amortecedor <strong>de</strong> impactos, tanto para o <strong>de</strong>nte, quanto para as estruturas <strong>de</strong><br />
suporte 11 . Nos estudos <strong>de</strong> Beloti 5<br />
em 2004 concluiu-se que a ausência do<br />
ligamento periodontal modifica completamente a distribuição <strong>de</strong> tensões tanto na<br />
<strong>de</strong>ntina radicular quanto no osso alveolar e a presença <strong>de</strong>sta estrutura po<strong>de</strong><br />
modificar completamente os resultados na análise da distribuição <strong>de</strong> tensões,<br />
pois o <strong>de</strong>nte sem o ligamento periodontal comporta-se como uma peça única<br />
com a <strong>de</strong>ntina ligada ao osso cortical e esponjoso.
154<br />
A espessura do ligamento foi <strong>de</strong>senhada com 0,3mm <strong>de</strong> forma<br />
constante em concordância com os trabalhos <strong>de</strong> Borcic et al. 8 (2005), Clement<br />
et al. 12 (2004), Lee et al. 44 (2002), Ichim et al. 35 (2007), Ichim et al. 36 (2007),<br />
Rees 63, 64,65 (1998, 2001, 2002), Rees, Hamma<strong>de</strong>h 66 (2004 . Apesar <strong>de</strong> existirem<br />
pesquisas que adotaram outros valores como nos trabalhos <strong>de</strong> Holmes et al. 33<br />
que consi<strong>de</strong>raram o ligamento com 0,175mm <strong>de</strong> espessura, Dejak et al. 16 (2005)<br />
que consi<strong>de</strong>raram o ligamento com 0,1mm, Natali et al. 54 (2004) com 0,2mm e<br />
Rees, Jacobsen 67 (1997) com 0,25mm, optou-se por seguir as referências mais<br />
freqüentemente empregadas em trabalhos tridimensionais.<br />
A distância da junção cemento/esmalte até a crista óssea<br />
alveolar foi baseada nos dados encontrados nos estudos <strong>de</strong> Källestal, Matsson 38<br />
(1989) e Brägger 10 (2000), on<strong>de</strong> as medidas em sítios normais (clinicamente e<br />
radiograficamente) variaram entre 0-2 mm. Os autores concluíram e sugerem<br />
que as distâncias maiores que 2mm po<strong>de</strong>riam ser utilizadas como critério <strong>de</strong><br />
análise para o estudo da perda óssea alveolar. Os estudos estão em<br />
concordância com Darby et. 13 (2005) que agruparam as distâncias entre junção<br />
cemento-esmalte (JCE) e a crista óssea alveolar (COA) na seguinte categoria:<br />
- JCE – COA 2 mm: sem perda óssea<br />
- JCE - COA > 2 e < 3 mm: perda óssea questionável<br />
- JCE – COA 3 mm: perda óssea <strong>de</strong>finida.<br />
As medidas da espessura do osso cortical e esponjoso<br />
basearam-se no trabalho <strong>de</strong> Deguchi et al. 14 (2006) que avaliaram<br />
quantitativamente a espessura do osso cortical em vários locais da maxila e<br />
mandíbula com o auxilio <strong>de</strong> tomografias computadorizadas. A espessura <strong>de</strong><br />
cortical entre os pré-molares e molares superiores foi <strong>de</strong> 1,8+0,6mm para
155<br />
vestibular e 1,7+0,9mm para lingual a nível oclusal. Em relação ao plano sagital<br />
obtido das linhas paralelas ao eixo longitudinal dos <strong>de</strong>ntes as médias obtidas<br />
foram 1,2+0,5mm (nível oclusal / 90º) para vestibular da maxila e 1,3+0,3mm<br />
(nível oclusal / 90º) para face palatina. Algumas variações foram encontradas<br />
nos trabalhos <strong>de</strong> Peterson et al. 61 (2006) e Katranji et al. 40 (2007) que utilizaram<br />
nas pesquisas medidas obtidas <strong>de</strong> cadáveres e crânios secos.<br />
Torna-se importante salientar que são poucas (e antigas) as<br />
pesquisas disponíveis na literatura sobre a anatomia <strong>de</strong>ntal, seus aspectos<br />
relevantes e dimensões <strong>de</strong>talhadas. Tal assunto, consi<strong>de</strong>rado pela literatura<br />
científica como já explorado em sua totalida<strong>de</strong>, torna-se fundamental sob a luz<br />
<strong>de</strong> novas tecnologias (como no caso do método dos elementos finitos) e merece<br />
um enfoque atual e completo para aten<strong>de</strong>r as novas <strong>de</strong>mandas <strong>de</strong> pesquisas.<br />
Após o <strong>de</strong>senho da geometria em papel milimetrado realizouse<br />
o escaneamento das imagens e a importação para o programa <strong>de</strong> CAD<br />
3DSMAX ® Auto<strong>de</strong>sk. Não foi encontrada na literatura outra pesquisa que tenha<br />
utilizado o programa 3DSMAX ® Auto<strong>de</strong>sk para a mo<strong>de</strong>lagem tridimensional.<br />
Alguns trabalhos <strong>de</strong>screvem a utilização <strong>de</strong>:<br />
• AutoCAD ® Auto<strong>de</strong>sk: Ausiello et al. 3 (2002); Borcic et al. 8 (2005); Soares et<br />
al. 77 (2008).<br />
• Rhinoceros ® : Clement et al. 12 (2004), Ichim et al. 35 (2007); Ichim et al. 36<br />
(2007).<br />
• Patran ® (MSC Software Corporation, Santa Ana, CA): Dehoffª et al. 15 (2006).<br />
No programa 3DSMAX ® Auto<strong>de</strong>sk montou-se a trama <strong>de</strong> linhas<br />
seguindo o protocolo <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem baseado nos referenciais anatômicos da<br />
morfologia <strong>de</strong>ntal e as medidas da geometria <strong>de</strong>senhada em papel milimetrado.
156<br />
O mo<strong>de</strong>lo foi convertido em representações matemáticas NURBS (Non-Uniform<br />
Rational B-Splines) e exportado em *.IGES para o programa <strong>de</strong> análise Nei<br />
Nastran para a etapa <strong>de</strong> processamento.<br />
Os principais softwares utilizados para esta etapa referenciados<br />
na literatura científica são:<br />
• Ansys (Ansys Corporation, Houston, TX):<br />
Albuquerque et al. 1 (2003); Ausiello et al. 3 (2002); Clement et al. 12 (2004),<br />
Dejak et al. 16 ( 2005); DeHoffª et al. 15 (2006), Goel et al. 28 (1991), Ho et al. 32<br />
(1994), Holmes et al. 33 (1996), Ko et al. 42 (1992), Lee et al. 44 (2002); Ribeiro 70<br />
(2004), Scabell 75 (2000), Soares et al, 77 (2008).<br />
• Patran e Nastran (MSC Software Corporation, Santa Ana, CA):<br />
Borcic et al. 8 (2005); Jones et al. 37 (2001); Vasconcellos et al. 84 (2002).<br />
• Cosmos Design Star (Structural Research and Analysis Corporation, USA):<br />
Ichim et al. 35 (2007), Ichim et al. 35 (2007).<br />
Uma das dificulda<strong>de</strong>s encontradas após a mo<strong>de</strong>lagem no MEF<br />
relacionou-se à obtenção <strong>de</strong> dados sobre as proprieda<strong>de</strong>s mecânicas das<br />
estruturas <strong>de</strong>ntais.<br />
Há na literatura científica, dados conflitantes com<br />
informações obtidas em testes experimentais in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ntes. Por isso, neste<br />
estudo utilizaram-se os valores mais freqüentemente encontrados nos trabalhos<br />
científicos até mesmo, para tentar uma padronização <strong>de</strong>sses dados facilitando<br />
uma posterior comparação dos resultados 70, 71 .<br />
Após a <strong>de</strong>terminação <strong>de</strong> todas as proprieda<strong>de</strong>s, os mo<strong>de</strong>los<br />
foram restritos (fixados) em sua porção mais superior representada pelo osso<br />
cortical e osso esponjoso com a finalida<strong>de</strong> <strong>de</strong> não <strong>de</strong>formar todo o conjunto.<br />
Para isto, foi realizado o engastamento dos nós presentes na porção superior do
157<br />
osso cortical e osso esponjoso, assim como os nós pertencentes ao osso cortical<br />
e esponjoso voltado para os <strong>de</strong>ntes contíguos, <strong>de</strong>ixando <strong>de</strong>sta forma os mo<strong>de</strong>los<br />
livres no sentido vestíbulo-palatino. Restrições semelhantes foram <strong>de</strong>scritas por<br />
Borcic et al. 8 ( 2005), Ichim et al. 35 (2007) e Vasconcellos 85 (2002).<br />
A <strong>de</strong>terminação dos pontos <strong>de</strong> carregamento baseou-se nos<br />
estudos <strong>de</strong> Santos Jr., Fichman 72 (1982), Motsch 53 (1990), Kulmer et al. 43 (1999),<br />
McNeill 50 (2000) e Fantini 19 (2002) . A localização espacial dos pontos na<br />
anatomia tridimensional do pré-molar superior mo<strong>de</strong>lado foi realizada com o<br />
auxílio simulações com os mo<strong>de</strong>los dos pré-molares inferiores no programa<br />
3DSMAX ® (Auto<strong>de</strong>sk).<br />
Optou-se por testar os pontos <strong>de</strong> contato da oclusão fisiológica<br />
para validar o protocolo <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem e adquirir informações para a<br />
comparação com os casos <strong>de</strong> contatos não-fisiológicos que são <strong>de</strong>scritos na<br />
literatura como fatores etiológicos das lesões cervicais não-cariosas.<br />
Para o primeiro pré-molar superior direito <strong>de</strong>screveu-se as<br />
seguintes situações clínicas <strong>de</strong> contato fisiológico em cêntrica (Figura 31):<br />
• Oclusão cúspi<strong>de</strong>-crista marginal;<br />
• Oclusão cúspi<strong>de</strong>-fossa.
158<br />
FIGURA 31- Desenho esquemático mostrando os pontos <strong>de</strong> contato oclusais em<br />
uma oclusão cúspi<strong>de</strong>-crista (esquerda) e cúspi<strong>de</strong>-fossa (direita). ( modificado <strong>de</strong><br />
Mostch, 1990).<br />
Ainda consi<strong>de</strong>rando as situações oclusais <strong>de</strong> normalida<strong>de</strong>,<br />
optou-se por incluir na análise os movimentos excursivos <strong>de</strong> lateralida<strong>de</strong> em<br />
grupo em que o primeiro pré-molar superior participa (Figura 32). Apesar <strong>de</strong> a<br />
análise ser realizada com carregamento diferente dos <strong>de</strong>mais grupos (95N para<br />
simular a divisão das cargas funcionais com o canino), consi<strong>de</strong>rou-se importante<br />
a inclusão dos seguintes carregamentos nos pontos finais dos movimentos <strong>de</strong>:<br />
• Lateralida<strong>de</strong> crista<br />
• Lateralida<strong>de</strong> fossa
159<br />
FIGURA 32- Desenho <strong>de</strong> Kulmer et al. 43<br />
(1990, p.654) esquematizando os<br />
pontos <strong>de</strong> contato iniciais e finais nos movimentos <strong>de</strong> lateralida<strong>de</strong> em crista e em<br />
fossa. F1: ponto inicial do movimento <strong>de</strong> lateralida<strong>de</strong> em crista; F2: ponto final do<br />
movimento <strong>de</strong> lateralida<strong>de</strong> em crista. Fcb: ponto final <strong>de</strong> lateralida<strong>de</strong> em fossa<br />
(topo da cúspi<strong>de</strong>).<br />
Para as simulações do grupo <strong>de</strong> oclusão não-fisiológica<br />
consi<strong>de</strong>raram-se as seguintes situações encontradas em clínica:<br />
• Prematurida<strong>de</strong> retrusiva:<br />
De acordo com Carranza, Newman 11 (1997) e Motstch 53 (1990) a prematurida<strong>de</strong><br />
retrusiva é um supracontato que interfere com o fechamento posterior bor<strong>de</strong>jante<br />
da mandíbula impedindo o fechamento estável e bilateral em posição cêntrica.<br />
São freqüentemente encontrados na vertente mesial da cúspi<strong>de</strong> palatina do<br />
primeiro pré-molar superior, na vertente distal da cúspi<strong>de</strong> vestibular do primeiro<br />
pré-molar inferior, na vertente mesial da cúspi<strong>de</strong> mesio-palatina do segundo<br />
molar superior ou na vertente distal da cúspi<strong>de</strong> mesio-vestibular do segundo<br />
molar inferior. Contatos prematuros semelhantes po<strong>de</strong>m ocorrer em movimentos<br />
excursivos no lado do balanceio.
160<br />
As causas mais freqüentes dos contatos prematuros são:<br />
superfícies mastigatórias mal configuradas <strong>de</strong> restaurações e coroas, <strong>de</strong>ntes<br />
com migrações ou extrusões, terceiros molares e relações oclusais<br />
<strong>de</strong>sfavoráveis <strong>de</strong>pois <strong>de</strong> tratamento ortodôntico (Figura 33).<br />
FIGURA 33- Desenho <strong>de</strong> Motstch 53<br />
(1990) esquematizando os pontos <strong>de</strong><br />
prematurida<strong>de</strong> retrusiva e contatos em balanceio.<br />
• Prematurida<strong>de</strong> latero-protrusiva:<br />
De acordo com Carranza, Newman 11 (1997) e Motstch 53 (1990) são<br />
supracontatos que ocorrem no lado <strong>de</strong> trabalho durante os movimentos <strong>de</strong><br />
lateralida<strong>de</strong> ou protrusão.<br />
• Prematurida<strong>de</strong> em crista e Prematurida<strong>de</strong> em fossa:<br />
De acordo com Carranza, Newman 11 (1997) e Motstch 53 (1990) são<br />
supracontatos encontrados nas cristas marginais ou na fossa mesial em posição<br />
<strong>de</strong> oclusão central.<br />
• Ausência <strong>de</strong> contato em crista e Ausência <strong>de</strong> contato em fossa:
161<br />
Optou-se por acrescentar essas duas situações para avaliar a hipótese <strong>de</strong> que a<br />
ausência dos contatos em crista ou em fossa po<strong>de</strong> gerar tensões na região<br />
cervical e contribuir para o <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> lesões cervicais não-cariosas. A<br />
falta dos contatos po<strong>de</strong> estar associada a processos restauradores iatrogênicos<br />
principalmente resultantes <strong>de</strong> restaurações ocluso-proximais em resina<br />
composta.<br />
Alguns estudos bidimensionais 63, 65, 67, 75 8, 44,<br />
e tridimensionais<br />
analisaram o efeito do carregamento oclusal na concentração <strong>de</strong> tensões na<br />
região cervical <strong>de</strong> pré-molares. Borcic et al. 8 (2005) realizaram a pesquisa com<br />
o primeiro pré-molar superior com duas raízes utilizando mo<strong>de</strong>los<br />
tridimensionais. Os autores consi<strong>de</strong>raram duas situações oclusais: oclusão<br />
normal (com três pontos <strong>de</strong> carregamento) e má oclusão (com um ponto <strong>de</strong><br />
oclusão na vertente interna da cúspi<strong>de</strong> palatina). Lee et al. 44 (2002); Palamara et<br />
al. 59 (2000) realizaram estudos utilizando pré-molares inferiores.<br />
A força <strong>de</strong> oclusão torna-se um tópico <strong>de</strong> interesse e <strong>de</strong> muita<br />
controvérsia nos estudos pelo método dos elementos finitos tridimensionais.<br />
Devido à sua característica dinâmica, as verda<strong>de</strong>iras tensões, durante a<br />
mastigação, são difíceis <strong>de</strong> mensurar 2 . A ação mastigatória recebe interferência<br />
das forças representadas pelos músculos da mastigação e dos <strong>de</strong>ntes e,<br />
portanto, <strong>de</strong>ve-se consi<strong>de</strong>rar: a intensida<strong>de</strong> das forças que os músculos <strong>de</strong>vem<br />
<strong>de</strong>senvolver para projetar os <strong>de</strong>ntes inferiores contra os superiores; a<br />
intensida<strong>de</strong> das forças que os <strong>de</strong>ntes po<strong>de</strong>m aceitar em oposição sem que,<br />
contudo, se lesem ou <strong>de</strong>teriorem os tecidos <strong>de</strong> sustentação; e a intensida<strong>de</strong> da<br />
força que requer cada tipo <strong>de</strong> alimento para ser fragmentado. Quanto mais<br />
próximo se encontra o <strong>de</strong>nte do local <strong>de</strong> aplicação das forças que levam os
162<br />
<strong>de</strong>ntes inferiores contra os superiores, maior será potência. De acordo com isso,<br />
a pressão que se exerce na zona dos molares é máxima e <strong>de</strong>cresce<br />
gradualmente em direção aos incisivos 22 . Os músculos mastigadores po<strong>de</strong>m<br />
exercer uma pressão <strong>de</strong> 90 a 136 kgf, mas conceitua-se como excepcional<br />
quando sobre qualquer <strong>de</strong>nte se produza uma força que exceda 45 kgf 22 .<br />
Inúmeros estudos têm sido realizados para se <strong>de</strong>terminar a força <strong>de</strong> mastigação.<br />
Forças normais, geradas durante a mastigação e a <strong>de</strong>glutição, são <strong>de</strong> 40% da<br />
força oclusal máxima. As forças, geradas pela oclusão forçada máxima na<br />
posição <strong>de</strong> intercuspidação, são <strong>de</strong>scritas na faixa <strong>de</strong> 244N (50 lb) a 1.250N<br />
(280 lb) com limite superior <strong>de</strong> 4.339N (975 lb) 50 . Gibbs et al.<br />
27 (1986)<br />
<strong>de</strong>terminou a força mastigatória <strong>de</strong> 20 a 127kgf para indivíduos normais po<strong>de</strong>ndo<br />
ser seis vezes maior em indivíduos com parafunções. Kleinfel<strong>de</strong>r, Ludwig 41<br />
(2002) analisaram a força máxima <strong>de</strong> mordida em pacientes com e sem redução<br />
dos tecidos periodontais <strong>de</strong> suporte e com e sem esplintagem. Os resultados<br />
obtidos através <strong>de</strong> um aferidor <strong>de</strong> tensões posicionado na região dos prémolares<br />
foram: 357 + 70N como máxima força <strong>de</strong> mordida em pacientes com<br />
perda <strong>de</strong> suporte periodontal; 378 +<br />
66N para o grupo controle. Após a<br />
esplintagem houve um aumento para 509 + 75N e 534 + 49N respectivamente.<br />
O limite <strong>de</strong>ssa intensida<strong>de</strong> não resi<strong>de</strong> nas possibilida<strong>de</strong>s<br />
musculares, mas, na capacida<strong>de</strong> do <strong>de</strong>nte e do periodonto para suportar forças<br />
musculares superiores sem se alterarem 22 . As cargas mastigatórias variam entre<br />
os indivíduos, em função do sexo, dos padrões facial e muscular, e, numa<br />
mesma pessoa, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> da ida<strong>de</strong>, do estado emocional e do tipo <strong>de</strong> alimento a<br />
ser mastigado 19, 21 . A gran<strong>de</strong> divergência <strong>de</strong> informações disponíveis na literatura<br />
po<strong>de</strong> ser justificada pela diferenças nos métodos <strong>de</strong> aferição da força <strong>de</strong>
163<br />
mordida, além da gran<strong>de</strong> variabilida<strong>de</strong> relacionada aos fatores humanos. Para a<br />
simulação tridimensional, consi<strong>de</strong>rou-se nesta pesquisa, o valor <strong>de</strong> 200N como<br />
carga mastigatória normal aplicada ao pré-molar superior em concordância com<br />
Borcic et al. 8 (2005) e Ichim et al. 35 (2007). Para os casos <strong>de</strong> lateralida<strong>de</strong> em<br />
crista e fossa consi<strong>de</strong>rou-se o valor <strong>de</strong> 95N. De acordo com os estudos <strong>de</strong><br />
Ferrario et al. 21 (2004), a força normal <strong>de</strong> oclusão em caninos é <strong>de</strong> 190N com<br />
isso, optou-se por utilizar a dividir a carga entre o canino e o pré-molar por serem<br />
os <strong>de</strong>ntes normalmente envolvidos na <strong>de</strong>soclusão em grupo.<br />
A pressão foi aplicada perpendicularmente ao elemento<br />
correspon<strong>de</strong>nte à localização do ponto <strong>de</strong> contato oclusal baseado nos conceitos<br />
<strong>de</strong> oclusão estática e <strong>de</strong> Força <strong>de</strong> Apoio (ou Força Normal).<br />
6.3 LESÕES CERVICAIS NÃO CARIOSAS<br />
As lesões cervicais não cariosas constituem uma categoria <strong>de</strong><br />
alterações <strong>de</strong>ntais <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> complexida<strong>de</strong> para prática clínica odontológica,<br />
principalmente no que se refere à i<strong>de</strong>ntificação do agente etiológico e ao<br />
tratamento proposto. Po<strong>de</strong>m ser <strong>de</strong>finidas como uma perda irreversível <strong>de</strong><br />
tecido <strong>de</strong>ntal mineralizado a partir <strong>de</strong> sua superfície externa, promovida por uma<br />
4, 6, 7, 29, 30, 45,46, 49, 51, 57, 68, 76,<br />
associação <strong>de</strong> fatores sem o envolvimento <strong>de</strong> bactérias<br />
80 .<br />
Têm sido pesquisadas com gran<strong>de</strong> interesse, pois a perda<br />
excessiva <strong>de</strong> tecido <strong>de</strong>ntário na região cervical (junção amelocementária) po<strong>de</strong><br />
causar sensibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong>ntinária, problemas funcionais e estéticos 6 . A etiologia da<br />
lesão cervical não cariosa po<strong>de</strong> ser consi<strong>de</strong>rada multifatorial, uma vez que a
164<br />
perda <strong>de</strong> estrutura <strong>de</strong>ntária po<strong>de</strong> ocorrer por um processo <strong>de</strong> abrasão, erosão,<br />
abfração ou pela associação <strong>de</strong> dois ou mais fatores 4, 6, 49 .<br />
A lesão por abrasão é resultante da perda <strong>de</strong> substância<br />
<strong>de</strong>ntária por <strong>de</strong>sgaste mecânico. Diversas causas estão relacionadas, como o<br />
excesso <strong>de</strong> escovação na horizontal, ida<strong>de</strong>, raspagem e curetagem durante o<br />
tratamento periodontal e utilização <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntifrícios bastante abrasivos.<br />
Clinicamente é caracterizada por apresentar uma superfície dura, altamente<br />
polida, rasa, com contornos regulares, verificando-se, nos <strong>de</strong>ntes mais<br />
proeminentes, caninos e pré-molares, um maior grau <strong>de</strong> perda <strong>de</strong> estrutura<br />
<strong>de</strong>ntária 4, 45 .<br />
A lesão por erosão consiste na perda <strong>de</strong> tecido mineralizado<br />
dos <strong>de</strong>ntes <strong>de</strong>corrente <strong>de</strong> processos químicos endógenos e exógenos e se<br />
caracteriza por apresentar aspecto arredondado, superfície rasa, ampla e sem<br />
borda <strong>de</strong>finida 4, 6 .<br />
Já o fator etiológico primário em lesões induzidas por tensão<br />
(abfração) é esforço mecânico causado pela mastigação e má oclusão. Quando<br />
a oclusão não é i<strong>de</strong>al, forças laterais significativas são geradas po<strong>de</strong>ndo causar<br />
flexão do <strong>de</strong>nte e criar dois tipos <strong>de</strong> forças 29, 45, 46, 51 :<br />
• A primeira é uma carga compressiva localizada primariamente no sentido<br />
em que o <strong>de</strong>nte é flexionado;<br />
• O segundo tipo <strong>de</strong> tensão é uma força que age no lado contrário da<br />
direção da flexão.<br />
A habilida<strong>de</strong> da estrutura <strong>de</strong>ntal em suportar tensão é limitada.<br />
A força <strong>de</strong> tensão po<strong>de</strong> causar ruptura das ligações químicas entre os cristais <strong>de</strong><br />
hidroxiapatita na área cervical, o que permite a penetração <strong>de</strong> água e <strong>de</strong> outras
165<br />
pequenas moléculas. Isso impe<strong>de</strong> o restabelecimento da união interprismática,<br />
tornando a região cervical dos <strong>de</strong>ntes mais susceptível à <strong>de</strong>gradação mecânica<br />
<strong>de</strong>corrente da escovação, à <strong>de</strong>gradação química <strong>de</strong>corrente dos ácidos<br />
provenientes <strong>de</strong> bebidas, alimentos e ácidos em fluidos orais 4, 45, 46, 51 .<br />
Uma lesão criada como resultado <strong>de</strong> força <strong>de</strong> tensão apresenta<br />
29, 45, 46<br />
as seguintes características<br />
• Proximida<strong>de</strong> com o ponto <strong>de</strong> fulcro;<br />
• Lesão em forma <strong>de</strong> cunha (os fatores locais ten<strong>de</strong>riam a modificar a<br />
forma da lesão, mas os padrões gerais <strong>de</strong>veriam ser cuneiformes com ângulos<br />
<strong>de</strong> linhas agudos);<br />
• A direção da força lateral que gera a força <strong>de</strong> tensão <strong>de</strong>termina o local<br />
da lesão. Se houver duas direções <strong>de</strong> forças laterais agindo no mesmo <strong>de</strong>nte<br />
haverá duas lesões sobrepostas <strong>de</strong> dois volumes cuneiformes;<br />
• O tamanho da lesão será diretamente relativo à magnitu<strong>de</strong> e freqüência<br />
<strong>de</strong> aplicação da força <strong>de</strong> tensão.<br />
As lesões <strong>de</strong> abfração po<strong>de</strong>m afetar toda uma <strong>de</strong>ntição ou um<br />
<strong>de</strong>nte somente 29 . São encontradas predominantemente nos pré-molares e<br />
molares, diminuindo na região anterior da <strong>de</strong>ntição sendo que a prevalência<br />
aumenta com a ida<strong>de</strong> 6, 7, 49 . Borcic et al. 7 (2004) relataram que os primeiros prémolares<br />
inferiores apresentaram maior prevalência e severida<strong>de</strong> <strong>de</strong> lesões<br />
cervicais não cariosas (34,2%), seguidos dos segundos pré-molares inferiores<br />
31,2% e <strong>de</strong> maneira similar os primeiros ( 21,5%) e os segundos pré-molares<br />
superiores( 12,6%) enquanto, todos os outros <strong>de</strong>ntes obtiveram menos que 20%<br />
<strong>de</strong> freqüência. Já Bernhardt et al. 6<br />
(2006) relataram que os primeiros prémolares<br />
apresentaram o mais alto risco estimado para <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong>
166<br />
abfrações, seguidos pelos 2º PM, não havendo diferenças significativas entre<br />
<strong>de</strong>ntes superiores e inferiores.<br />
Mesmo a prevalência <strong>de</strong> lesões cervicais não cariosas sendo<br />
maior em primeiros pré-molares inferiores, optou-se nesta pesquisa pela análise<br />
tridimensional através do método dos elementos finitos do primeiro pré-molar<br />
superior ,em concordância com Borcic et al. 8 (2005), para testar a hipótese <strong>de</strong><br />
que a falta <strong>de</strong> contatos oclusais a<strong>de</strong>quados po<strong>de</strong> causar acúmulos <strong>de</strong> tensões<br />
na região cervical. Essa falta <strong>de</strong> contatos oclusais po<strong>de</strong> ser originada pela<br />
posição do <strong>de</strong>nte no arco, mas também por restaurações diretas ou indiretas<br />
ina<strong>de</strong>quadas 6 . Palamara et al. 58 (2006) analisou um mo<strong>de</strong>lo tridimensional <strong>de</strong> um<br />
segundo pré-molar inferior e <strong>de</strong> um incisivo central inferior, Lee at al. 44 (2002)<br />
analisou um segundo pré-molar superior, Borcic et al. 8 (2005) utilizou o mo<strong>de</strong>lo<br />
tridimensional <strong>de</strong> um primeiro pré-molar superior em suas pesquisas.<br />
Nos estudos <strong>de</strong> Ommerborn et al. 57<br />
(2007 ) a presença <strong>de</strong><br />
lesões cervicais foi significativamente maior em pacientes com bruxismo (39,7%)<br />
do que no grupo <strong>de</strong> controle (12,1%). Nos indivíduos com bruxismo, os primeiros<br />
pré-molares foram os <strong>de</strong>ntes mais afetados enquanto que, no grupo <strong>de</strong> controle,<br />
foram os primeiros molares. Sensibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong>ntária foi reportada em 62,1% dos<br />
indivíduos com bruxismo e em 36,4% do grupo <strong>de</strong> controle. A avaliação oclusal<br />
não apresentou diferenças significativas entre os grupos. Os autores concluíram<br />
que mesmo com as limitações do estudo, ficou <strong>de</strong>monstrado que os indivíduos<br />
com bruxismo registraram mais lesões cervicais não-cariosas que o grupo <strong>de</strong><br />
controle e que o tipo <strong>de</strong> guia oclusal não tem importância no <strong>de</strong>senvolvimento<br />
das lesões.
167<br />
Embora o esforço tensivo, seja proposto como o fator iniciante<br />
na etiologia <strong>de</strong> lesões cervicais, fatores múltiplos po<strong>de</strong>m afetar e/ou acelerar o<br />
processo <strong>de</strong> <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> lesões 45, 46 . Muitas pesquisas <strong>de</strong>senvolvidas<br />
sob observações clínicas e teóricas têm dado suporte a essa teoria, mas<br />
somente poucos estudos biomecânicos têm <strong>de</strong>monstrado o papel da flexão<br />
<strong>de</strong>ntal no <strong>de</strong>senvolvimento das lesões <strong>de</strong> abfração 8, 30, 35, 44, 58, 73, 74, 75 .<br />
O estudo do efeito da aplicação <strong>de</strong> forças oclusais sobre os<br />
<strong>de</strong>ntes, bem como a transmissão <strong>de</strong>sses esforços para os <strong>de</strong>ntes e tecidos<br />
adjacentes, tem <strong>de</strong>spertado o interesse <strong>de</strong> diversos pesquisadores, e alguns<br />
<strong>de</strong>sses investigaram a distribuição <strong>de</strong> tensões pelo método dos elementos<br />
finitos 8, 30, 35,44, 58, 73, 74, 75 .<br />
A biomecânica da flexão <strong>de</strong>ntal, quando analisada pelo método<br />
dos elementos finitos, assume caráter relevante para a compreensão e<br />
estabelecimento <strong>de</strong> uma possível relação das cargas oclusais com o<br />
aparecimento lesões <strong>de</strong> abfração, pois informações difíceis <strong>de</strong> serem obtidas<br />
pelos métodos experimentais convencionais po<strong>de</strong>m ser analisadas qualitativa e<br />
quantitativamente pela distribuição <strong>de</strong> tensões no mo<strong>de</strong>lo computacional.<br />
6.4 RESULTADOS OBTIDOS<br />
A visualização dos resultados é feita por uma escala <strong>de</strong> cores,<br />
em que cada tonalida<strong>de</strong>, correspon<strong>de</strong> a uma medida <strong>de</strong> <strong>de</strong>slocamento ou tensão<br />
gerada nas estruturas. Desta forma, po<strong>de</strong>-se <strong>de</strong>tectar como ocorreu o<br />
<strong>de</strong>slocamento do <strong>de</strong>nte (ou <strong>de</strong> qualquer estrutura estudada), o tipo <strong>de</strong><br />
movimento realizado por este, qual região se <strong>de</strong>slocou com maior magnitu<strong>de</strong>, ou
168<br />
como as tensões se distribuiriam sobre as estruturas analisadas (<strong>de</strong>ntes, osso<br />
alveolar, ligamento periodontal ou qualquer outro objeto <strong>de</strong> análise) nas três<br />
direções do espaço (X, Y e Z), na presença <strong>de</strong> um mo<strong>de</strong>lo tridimensional, ou<br />
somente em duas direções em mo<strong>de</strong>los bidimensionais 47.<br />
Ainda com este método, é possível obter o <strong>de</strong>slocamento em<br />
magnitu<strong>de</strong>, ou seja, o maior <strong>de</strong>slocamento <strong>de</strong> cada ponto em direção à<br />
resultante dos <strong>de</strong>slocamentos existentes, sendo in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> seu sentido 47 .<br />
Outro tipo <strong>de</strong> análise das tensões é chamado <strong>de</strong> Von Mises, que representam a<br />
média das tensões em todas as direções. Os resultados nessa situação<br />
permitem a localização dos pontos <strong>de</strong> maior tensão por meio do MEF qualquer<br />
material ou estrutura <strong>de</strong>nto-maxilo-facial po<strong>de</strong> ser mo<strong>de</strong>lada e os esforços<br />
analisados 47 .<br />
Po<strong>de</strong>-se <strong>de</strong>finir tensão como sendo a resposta interna a forças<br />
aplicadas externamente. Quando uma força é aplicada em um corpo, este corpo<br />
vai passar por modificações internas, ou seja, <strong>de</strong>formações. A capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>formação varia <strong>de</strong> acordo com sua geometria, composição química, estrutural<br />
e proprieda<strong>de</strong>s mecânicas. O cálculo da tensão está diretamente ligado ao<br />
cálculo da <strong>de</strong>formação do corpo 56 .<br />
Desta forma, conhecendo a relação entre a tensão e a<br />
<strong>de</strong>formação, po<strong>de</strong>-se calcular o estado <strong>de</strong> tensões <strong>de</strong>pois <strong>de</strong> medida as<br />
<strong>de</strong>formações. Assim, a aplicação <strong>de</strong> uma carga proporciona alterações<br />
estruturais, as quais se <strong>de</strong>nominam estado <strong>de</strong> tensão/<strong>de</strong>formação 56 .<br />
Consi<strong>de</strong>rando-se a maior susceptibilida<strong>de</strong> das estruturas<br />
<strong>de</strong>ntárias à carga <strong>de</strong> tração (principalmente do esmalte), realizou-se a análise da<br />
tensão no longo eixo do <strong>de</strong>nte, assim como as tensões principais máximas e
169<br />
mínimas. A tensão segundo o critério <strong>de</strong> Von Mises, embora empregada por Ho<br />
et al. 32 (1994); Santos 73 (1995); Ribeiro 70 ( 2004) não foi incluída neste estudo. A<br />
tensão equivalente segundo o critério <strong>de</strong> Von Mises não foi consi<strong>de</strong>rada, pois<br />
constitui uma medida da energia interna em um dado ponto da estrutura a partir<br />
das tensões normais e tensões <strong>de</strong> cisalhamento. A tensão <strong>de</strong> Von Mises, por ser<br />
quadrática, é sempre positiva, impossibilitando a <strong>de</strong>terminação do tipo <strong>de</strong><br />
tensão 85 . Segundo Anusavice 2 (1998) a informação do tipo <strong>de</strong> tensão induzida<br />
pela oclusão é imprescindível, uma vez que as estruturas <strong>de</strong>ntárias como o<br />
esmalte e a <strong>de</strong>ntina apresentam baixa resistência a tensões <strong>de</strong> tração e alta<br />
resistência a tensões <strong>de</strong> compressão.<br />
Desta forma, consi<strong>de</strong>raram-se as tensões na região cervical<br />
vestibular do <strong>de</strong>nte com o propósito <strong>de</strong> po<strong>de</strong>r i<strong>de</strong>ntificar o tipo <strong>de</strong> tensão gerada,<br />
analisando posteriormente as tensões principais máximas. Goel et al. 28 (1990)<br />
relataram que as tensões principais são <strong>de</strong> significância primária, pois po<strong>de</strong>m<br />
iniciar ou contribuir para a propagação <strong>de</strong> trincas e/ou fraturas.<br />
Para a discussão dos resultados obtidos torna-se importante<br />
salientar que embora a etiologia da lesão cervical não cariosa não seja ainda<br />
completamente entendida, sabe-se que ela não é causada por um único fator.<br />
Uma explicação plausível para a sua formação é a <strong>de</strong> que as repetidas tensões<br />
(fadiga) <strong>de</strong> tração e compressão, aos quais os <strong>de</strong>ntes são submetidos, po<strong>de</strong>m<br />
em situações não-fisiológicas, superar os limites <strong>de</strong> resistência a tração do<br />
esmalte. Isso impe<strong>de</strong> o restabelecimento da união interprismática, tornando a<br />
região cervical dos <strong>de</strong>ntes mais susceptível à <strong>de</strong>gradação mecânica <strong>de</strong>corrente<br />
da escovação e à <strong>de</strong>gradação química <strong>de</strong>corrente dos ácidos provenientes <strong>de</strong><br />
bebidas e alimentos 51 . Uma falha por fadiga começa com uma pequena fissura
170<br />
que inicialmente é muito pequena e não po<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>tectada a olho nu ou mesmo<br />
com uma inspeção por R. Uma vez iniciada a fissura, o efeito <strong>de</strong> concentração<br />
<strong>de</strong> tensões torna-se maior e a fissura progri<strong>de</strong> mais <strong>de</strong>pressa até romper-se<br />
subitamente 56 . A fadiga é um fenômeno complexo e ainda pouco estudado na<br />
<strong>Odontologia</strong>.<br />
Acredita-se que as falhas iniciem quando a estrutura é<br />
submetida a valores <strong>de</strong> tensão mais altos que os limites máximos <strong>de</strong> resistência<br />
do esmalte. Giannini et al. 26 (2004) <strong>de</strong>terminaram a força <strong>de</strong> tração principal em<br />
esmalte, <strong>de</strong>ntina e na junção <strong>de</strong>ntina-esmalte utilizando a técnica <strong>de</strong> micro<br />
tração e analisaram a hipótese <strong>de</strong> que a tensão máxima varia <strong>de</strong> acordo com a<br />
natureza e localização da estrutura <strong>de</strong>ntária. Os testes foram realizados <strong>de</strong><br />
acordo com a orientação dos prismas <strong>de</strong> esmalte (EP: paralelamente ET:<br />
transversalmente) e com a profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>ntina (DS: superficial; DM: média<br />
e DP: <strong>de</strong>ntina profunda). Os resultados obtidos em MPa foram:<br />
• DEJ: 46,9 + 13,7;<br />
• EP: 42,1 + 11,9;<br />
• ET: 11,5+ 4,7;<br />
• DS: 61,6 + 16,2;<br />
• DM: 48,7 + 16,6 e<br />
• DP: 33,9 + 7,9.<br />
Os autores concluíram que a tensão <strong>de</strong> tração máxima varia<br />
<strong>de</strong> acordo com a natureza e localização da estrutura <strong>de</strong>ntária.<br />
Gaspersic 25<br />
(1995) realizou uma análise morfométrica da<br />
estrutura do esmalte cervical e relatou que os prismas <strong>de</strong> esmalte correm em
171<br />
leve obliqüida<strong>de</strong> à tangente da superfície mais externa do tecido, sendo que nem<br />
todos os prismas alcançam a superfície. Uma área homogênea <strong>de</strong> esmalte<br />
<strong>de</strong>sprovida <strong>de</strong> prismas existe sendo <strong>de</strong>nominada esmalte aprismático e comum<br />
nas fóssulas, fissuras e regiões cervicais dos <strong>de</strong>ntes permanentes. O autor<br />
consi<strong>de</strong>rou o esmalte cervical como altamente irregular, pois se encontra<br />
composta por regiões aprismáticas e <strong>de</strong> prismas atípicos. A altura do esmalte<br />
cervical aprismático e atípico variou <strong>de</strong> 103 a 756µm. O autor concluiu que a<br />
região cervical aprismática é mais resistente aos ácidos do condicionamento e<br />
as cáries <strong>de</strong>ntárias. Com isso, optou-se nesta pesquisa consi<strong>de</strong>rar 42,1MPa 26<br />
como valores <strong>de</strong> resistência a tração para o esmalte.<br />
6.4.1 Oclusão fisiológica.<br />
A observação do comportamento biomecânico e do arranjo das<br />
estruturas vivas <strong>de</strong>monstra que há na natureza a i<strong>de</strong>alização <strong>de</strong> uma estrutura<br />
funcionalmente perfeita. O elemento <strong>de</strong>ntal e as estruturas <strong>de</strong> suporte<br />
representam uma verda<strong>de</strong>ira máquina que funciona perfeitamente e em<br />
harmonia 56 . Através da observação da estrutura <strong>de</strong>ntal humana, verifica-se a<br />
elasticida<strong>de</strong> progressiva <strong>de</strong>stas estruturas, a partir do esmalte que é<br />
extremamente rígido, passando pela <strong>de</strong>ntina que é um tecido elástico e<br />
necessário para absorver os impactos mastigatórios, protegendo a polpa até<br />
chegar ao periodonto que funciona como um verda<strong>de</strong>iro amortecedor <strong>de</strong><br />
impactos 56 .
172<br />
As simulações <strong>de</strong> oclusão cúspi<strong>de</strong>-crista marginal e oclusão<br />
cúspi<strong>de</strong>-fossa resultaram em uma distribuição uniforme <strong>de</strong> tensões em toda a<br />
estrutura <strong>de</strong>ntal e <strong>de</strong> suporte conforme os resultados apresentados nas Figuras<br />
26 e 29, no Gráfico 2 e nos Quadros 7 e 8 .<br />
Em concordância com Fantini 19 (2002), McNeill 50 (2000),<br />
Motstch 53<br />
(1990) po<strong>de</strong>-se observar que o equilíbrio encontrado na oclusão<br />
fisiológica é resultante da presença <strong>de</strong> certos contatos interoclusais<br />
<strong>de</strong>nominados closure stoppers e equalizers, que introduzem efeito <strong>de</strong><br />
estabilização em suas posições, po<strong>de</strong>ndo resistir aos movimentos mesio-distais<br />
e buco-linguais in<strong>de</strong>sejáveis. Os closure stopers, ou contatos <strong>de</strong> parada cêntrica,<br />
ocorrem entre as vertentes distais dos <strong>de</strong>ntes posteriores superiores e mesiais<br />
dos posteriores inferiores, tendo a função <strong>de</strong> brecar o fechamento mandibular,<br />
equilibrar as forças aplicadas pelos equalizers, contribuir com a componente<br />
anterior <strong>de</strong> força sobre os <strong>de</strong>ntes superiores, opor-se àquela componente sobre<br />
os inferiores e prevenir contatos intensos entre os anteriores. Os equalizers, ou<br />
equilibradores, localizam-se nas vertentes mesiais dos <strong>de</strong>ntes posteriores<br />
superiores e nas distais dos posteriores inferiores. Estes contatos atuam<br />
equilibrando as forças exercidas pelos closure stoppers, opondo-se à<br />
componente anterior <strong>de</strong> força sobre os posteriores superiores e contribuindo<br />
para aquela componente, sobre os posteriores inferiores.<br />
O contato do <strong>de</strong>nte com seu antagonista <strong>de</strong>ve ser um contato<br />
<strong>de</strong> três pontos, que incluem os grupos dos equalizers e dos closure stoppers,<br />
entre a cúspi<strong>de</strong> e a fossa (nas vertentes, no perímetro da fossa). A ponta <strong>de</strong><br />
cúspi<strong>de</strong>, por si só, nunca <strong>de</strong>ve tocar nada, em nenhum momento. Este tipo <strong>de</strong><br />
contato <strong>de</strong>ntário é conhecido como tripoidismo.
173<br />
A análise quantitativa da região cervical vestibular <strong>de</strong>monstrou<br />
menores valores <strong>de</strong> tensão <strong>de</strong> tração para a simulação da oclusão cúspi<strong>de</strong>-fossa<br />
(Quadros 7 e 8). Esses resultados po<strong>de</strong>m sugerir, em concordância com<br />
Mostch(1990), que a oclusão cúspi<strong>de</strong>-fossa, fisiológica e funcional, dirige as<br />
forças mastigatórias mais próximas ao eixo longitudinal do <strong>de</strong>nte que a oclusão<br />
cúspi<strong>de</strong>-crista, no entanto, maiores <strong>de</strong>talhes qualitativos e quantitativos <strong>de</strong>vem<br />
ser obtidos na análise para embasar essa teoria.<br />
Os resultados obtidos na análise <strong>de</strong> oclusão cúspi<strong>de</strong>-fossa e<br />
cúspi<strong>de</strong>-crista são semelhantes aos da pesquisa <strong>de</strong> Borcic et al. 8 (2005)<br />
Durante as funções do sistema estomatognático, a mandíbula<br />
assume diferentes posturas, po<strong>de</strong>ndo estar em repouso, em oclusão ou em<br />
movimento. Duas situações principais <strong>de</strong>vem ser consi<strong>de</strong>radas a fim <strong>de</strong> melhor<br />
se analisar a dinâmica mandibular i<strong>de</strong>al:<br />
• A <strong>de</strong> oclusão <strong>de</strong>ntária em máxima intercuspidação e<br />
• A dos movimentos mandibulares.<br />
As simulações <strong>de</strong> lateralida<strong>de</strong> em crista e lateralida<strong>de</strong> em fossa<br />
foram realizadas em concordância com os conceitos <strong>de</strong> Kulmer et al. 43 (1999).<br />
O contato em lateralida<strong>de</strong> resultou em uma flexão <strong>de</strong>ntal, com<br />
as tensões <strong>de</strong> tração concentrando-se na região cervical da face palatina<br />
(Figuras 26 e 31). Os níveis <strong>de</strong> tensão, quando consi<strong>de</strong>rados a divisão das<br />
cargas oclusais com o canino e força <strong>de</strong> 95N, foram menores que os limites <strong>de</strong><br />
resistência a tração do esmalte sugerindo que em situações <strong>de</strong> normalida<strong>de</strong><br />
periodontal o primeiro pré-molar superior suportaria a carga flexiva em<br />
<strong>de</strong>soclusão em grupo (Gráfico 6). Se a carga oclusal for aumentada (como no<br />
caso <strong>de</strong> problemas <strong>de</strong> mau posicionamento <strong>de</strong>ntal ou iatrogenias) os resultados
174<br />
encontrados neste trabalho nos levam a concluir as estruturas <strong>de</strong>ntais ou <strong>de</strong><br />
suporte não respon<strong>de</strong>riam com normalida<strong>de</strong>.<br />
As tensões <strong>de</strong> tração foram menores para a simulação <strong>de</strong><br />
lateralida<strong>de</strong> em crista do que para lateralida<strong>de</strong> em fossa sugerindo que a<br />
<strong>de</strong>soclusão em grupo seria menos lesiva para o pré-molar em oclusão do tipo<br />
cúspi<strong>de</strong>-crista (Gráfico 6).<br />
6.4.2 Oclusão não-fisiológica<br />
A oclusão não-fisiológica é <strong>de</strong>finida como aquela na qual os<br />
tecidos do sistema per<strong>de</strong>ram seu equilíbrio funcional ou homeostático, em<br />
resposta às <strong>de</strong>mandas funcionais. As causas mais freqüentes dos contatos<br />
prematuros são: superfícies mastigatórias mal configuradas <strong>de</strong> restaurações e<br />
coroas, <strong>de</strong>ntes com migrações ou extrusões, terceiros molares e relações<br />
oclusais <strong>de</strong>sfavoráveis <strong>de</strong>pois <strong>de</strong> tratamento ortodôntico 53 . No entanto, torna-se<br />
valido salientar que são três as entida<strong>de</strong>s físicas da força que po<strong>de</strong>m causar<br />
algum dano às estruturas <strong>de</strong>ntais, periodontais ou na ATM: direção, intensida<strong>de</strong><br />
e freqüência.<br />
Segundo Carranza, Newman 11 (1997) o fato <strong>de</strong> que a maioria<br />
das pessoas tem pontos prematuros oclusais, sem necessariamente sofrer seu<br />
efeito prejudicial, é indicativo <strong>de</strong> que existe um po<strong>de</strong>r <strong>de</strong> adaptação dos tecidos<br />
periodontais frente ao trauma. Uma “margem <strong>de</strong> segurança” inerente, comum a<br />
todos os tecidos, permite alguma variação na oclusão, sem porém afetar o<br />
periodonto. Contudo, quando as forças oclusais exce<strong>de</strong>m a capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong>
175<br />
adaptação dos tecidos, resulta na injúria <strong>de</strong>ste tecido. A injúria é chamada<br />
trauma <strong>de</strong> oclusão. O trauma oclusal é portanto a lesão do tecido, não a força<br />
oclusal. Uma oclusão que produz tal injúria é chamada <strong>de</strong> oclusão traumática.<br />
Esta capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> adaptação varia <strong>de</strong> pessoa para pessoa e até na mesma<br />
pessoa em épocas diferentes.<br />
Consi<strong>de</strong>rando a fadiga como uma realida<strong>de</strong> clínica e<br />
analisando os diferentes problemas oclusais quanto à transmissão <strong>de</strong> tensões,<br />
os resultados encontrados neste estudo sugerem que as oclusões nãofisiológicas<br />
que resultam em concentrações <strong>de</strong> tensões <strong>de</strong> tração na região<br />
cervical maiores que os limitem <strong>de</strong> resistência do esmalte oferecem maiores<br />
possibilida<strong>de</strong>s para o <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> lesões <strong>de</strong> abfração, quando<br />
analisados concomitantemente com o caráter multifatorial das lesões cervicais<br />
não cariosas<br />
6.4.2.1 Prematurida<strong>de</strong> retrusiva.<br />
São prematurida<strong>de</strong>s freqüentemente encontradas na vertente<br />
mesial da cúspi<strong>de</strong> palatina do primeiro pré-molar superior, sendo que, contatos<br />
prematuros semelhantes po<strong>de</strong>m ocorrer em movimentos excursivos no lado do<br />
balanceio.<br />
Na simulação pelo método dos elementos finitos encontrou-se<br />
elevados níveis <strong>de</strong> tensão <strong>de</strong> tração na região cervical vestibular principalmente<br />
na porção mesial do <strong>de</strong>nte (Figuras 27 e 29, Gráfico 2 e 4, Quadros 7 e 8).<br />
Resultados semelhantes foram encontrados por Borcic et al. 8 (2005). A
176<br />
assimetria encontrada na concentração <strong>de</strong> tensões quando analisadas <strong>de</strong> mesial<br />
para distal (Figuras 27 e 29) po<strong>de</strong> ser confirmada pelos achados <strong>de</strong> Maseki,<br />
Tanaka 49 (2006) que analisaram as lesões cervicais não cariosas em 129<br />
caninos superiores e 274 pré-molares superiores humanos extraídos com o<br />
objetivo <strong>de</strong> investigar a relação entre forma e simetria (mesio-distal), <strong>de</strong>sgaste <strong>de</strong><br />
cúspi<strong>de</strong>s e curvatura das raízes. As amostras foram analisadas usando<br />
fotografias e escaneamento tridimensional. Os autores relataram a ocorrência <strong>de</strong><br />
lesões assimétricas em 69,0% dos caninos e 44,5% dos pré-molares. Desgastes<br />
<strong>de</strong> cúspi<strong>de</strong>s foram observados e curvatura nas raízes <strong>de</strong> 48,1% dos caninos e<br />
43,4% dos pré-molares. No entanto, os autores concluíram não haver relação<br />
entre simetria e <strong>de</strong>sgaste <strong>de</strong> cúspi<strong>de</strong>s e curvatura <strong>de</strong> raízes e na maioria das<br />
amostras.<br />
A concentração <strong>de</strong> tensão <strong>de</strong> tração em MPa ultrapassaram os<br />
limites <strong>de</strong> resistência do esmalte <strong>de</strong>scritos por Giannini et al. 26 (2004) em gran<strong>de</strong><br />
parte da região mesial da cervical e com isso sugerem que a prematurida<strong>de</strong><br />
retrusiva ( com contato em cêntrica ou em movimento <strong>de</strong> balanceio) po<strong>de</strong> ser<br />
danosa as estruturas <strong>de</strong>ntárias em concordância com os relatos <strong>de</strong><br />
Mostch(1990) no qual <strong>de</strong>screve que esse tipo <strong>de</strong> contato é a causa <strong>de</strong><br />
consi<strong>de</strong>ráveis transtornos no sistema estomatognático.<br />
O ciclo persistente <strong>de</strong> carregamento <strong>de</strong>corrente da mastigação,<br />
<strong>de</strong>glutição e movimentos parafuncionais iniciaria a formação <strong>de</strong> falhas resultando<br />
na <strong>de</strong>struição da união entre os cristais <strong>de</strong> hidroxiapatita e eventuais perdas <strong>de</strong><br />
esmalte 68 . Lembrando-se que a abfração envolve tensão oclusal produzindo<br />
microfraturas na região cervical predispondo os <strong>de</strong>ntes à erosão e abrasão.<br />
Portanto, é importante enfatizar sua etiologia multifatorial 4, 76 . As implicações
177<br />
clínicas po<strong>de</strong>m ser dramáticas, a ponto <strong>de</strong>, ao longo do tempo, afetar a<br />
resistência do <strong>de</strong>nte, comprometendo a integrida<strong>de</strong> corono-radicular e a do<br />
tecido pulpar. A presença <strong>de</strong>ssa lesão cervical po<strong>de</strong> ainda <strong>de</strong>senca<strong>de</strong>ar<br />
<strong>de</strong>sconforto ao paciente, apresentar sensibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> difícil solução <strong>de</strong>vido à<br />
exposição da <strong>de</strong>ntina vital ao frio, a alimentos, ao ar e ao estímulo mecânico<br />
(toque), afetar a estética do <strong>de</strong>nte e levar a recessões gengivais na região e a<br />
uma diminuição da faixa <strong>de</strong> mucosa queratinizada, <strong>de</strong>ixando o tecido gengival<br />
<strong>de</strong>sprotegido durante a mastigação 29, 45, 68 .<br />
6.4.2.2 Prematurida<strong>de</strong> latero-protrusiva.<br />
A simulação <strong>de</strong> um contato prematuro na vertente distal da<br />
cúspi<strong>de</strong> vestibular resultou em flexão <strong>de</strong>ntal com concentrações <strong>de</strong> tensões na<br />
região cervical da face palatina (Figuras 27 e 31 e Gráfico 7). Na região cervical<br />
vestibular não se observou tensões <strong>de</strong> tração (Figuras 27 e 29, Gráfico 2 e 4,<br />
Quadro 7 e 8).<br />
Mesmo a face palatina não sendo priorida<strong>de</strong> neste estudo<br />
consi<strong>de</strong>rou-se válido analisar os resultados obtidos nessa área a fim <strong>de</strong> tentar<br />
elucidar algumas dúvidas relacionadas à presença pouco freqüente <strong>de</strong> lesões<br />
cervicais não cariosas na região. Segundo Rees, Jagger 68 (2003) apenas 2%<br />
das lesões cervicais não cariosas são encontradas nas faces palatinas ou<br />
linguais. Consi<strong>de</strong>rando que os fatores biomecânicos <strong>de</strong> flexão ocorrem tanto<br />
para a vestibular quanto para a lingual (<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ndo da localização topográfica<br />
da força aplicada) e valores semelhantes <strong>de</strong> tensão são encontrados os autores
178<br />
sugerem que fatores como a erosão e recessão gengival são essenciais para a<br />
formação <strong>de</strong> lesões na face vestibular.<br />
Após os estudos da anatomia das estruturas <strong>de</strong>ntárias e <strong>de</strong><br />
suporte enten<strong>de</strong>mos que a pouca freqüência <strong>de</strong> lesões cervicais não cariosas<br />
nas faces linguais ou palatinas estão relacionadas principalmente com o<br />
periodonto e o tecido ósseo. A inexistência <strong>de</strong> contatos equilibrados po<strong>de</strong> dar<br />
origem a forças que po<strong>de</strong>m resultar em movimento vestibular do <strong>de</strong>nte superior.<br />
De acordo com Carranza, Newman 11<br />
(1997) o trauma <strong>de</strong><br />
oclusão po<strong>de</strong> produzir efeitos <strong>de</strong>strutivos nos tecidos periodontais que resultam<br />
na reabsorção do osso alveolar, acarretando aumento da mobilida<strong>de</strong> <strong>de</strong>ntária,<br />
que po<strong>de</strong> ser <strong>de</strong> caráter transitório ou permanente. Esta reabsorção óssea, que<br />
produz um aumento da mobilida<strong>de</strong> do <strong>de</strong>nte, <strong>de</strong>ve ser consi<strong>de</strong>rada como uma<br />
adaptação fisiológica do ligamento periodontal e o osso alveolar frente à ação<br />
das forças traumáticas, isto é, a resposta à <strong>de</strong>manda funcional alterada. A<br />
região vestibular por apresentar uma tábua óssea menos espessa que a região<br />
palatina estaria mais suscetível aos efeitos causados pela reabsorção do osso<br />
alveolar.<br />
Kleinfel<strong>de</strong>r, Ludwig 41<br />
(2002) analisaram a força máxima <strong>de</strong><br />
mordida em pacientes com e sem redução dos tecidos periodontais <strong>de</strong> suporte e<br />
com e sem esplintagem. Os resultados obtidos através <strong>de</strong> um aferidor <strong>de</strong><br />
tensões posicionado na região dos pré-molares foram: 357 + 70N como máxima<br />
força <strong>de</strong> mordida em pacientes com perda <strong>de</strong> suporte periodontal; 378 + 66 N<br />
para o grupo controle. Após a esplintagem houve um aumento para 509 + 75N e<br />
534 + 49N respectivamente. Os autores concluíram que a redução dos tecidos <strong>de</strong><br />
suporte não parece influenciar a força <strong>de</strong> mordida. Portanto, a mudança da
179<br />
biomecânica neste tipo <strong>de</strong> situação po<strong>de</strong>ria estar relacionada com a mudança do<br />
ponto <strong>de</strong> fulcro <strong>de</strong> ação das forças.<br />
Com isso, sugere-se a hipótese <strong>de</strong> que existe maior<br />
possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> carregamentos não-fisiológicos nas cúspi<strong>de</strong>s vestibulares<br />
causarem reabsorção da tabua óssea vestibular do que abfração na cervical<br />
palatina do elemento <strong>de</strong>ntal. No entanto, tornam-se importantes maiores estudos<br />
nessa área tanto com simulações quanto com análises clínicas.<br />
6.4.2.3 Prematurida<strong>de</strong> em crista e Prematurida<strong>de</strong> em fossa<br />
A simulação <strong>de</strong> um contato prematuro em crista e também em<br />
fossa procurou representar situações freqüentemente encontradas em clínica<br />
após procedimentos restauradores.<br />
Segundo Carranza, Newman 11<br />
(1997), restaurações que<br />
interferem com as forças oclusais ou mudam sua direção sobre os <strong>de</strong>ntes po<strong>de</strong>m<br />
causar trauma agudo. Os resultados são dor <strong>de</strong> <strong>de</strong>nte, sensibilida<strong>de</strong> à percussão<br />
e aumentada mobilida<strong>de</strong> <strong>de</strong>ntal. O trauma <strong>de</strong> oclusão crônico se <strong>de</strong>senvolve<br />
mais frequentemente por mudanças graduais na oclusão, causadas pelo<br />
<strong>de</strong>sgaste do <strong>de</strong>nte, movimento <strong>de</strong> inclinação e extensão dos <strong>de</strong>ntes,<br />
combinados com hábitos parafuncionais, tais como bruxismo e apertamento, do<br />
que como uma sequela do trauma periondontal agudo. O critério que <strong>de</strong>termina<br />
quando uma oclusão é traumática é quando ela causa injúria periodontal, e não<br />
o modo como os <strong>de</strong>ntes ocluem.<br />
Os resultados <strong>de</strong>monstraram que a prematurida<strong>de</strong> na crista<br />
marginal distal provocou flexão <strong>de</strong>ntal e concentrações tensões <strong>de</strong> tração na<br />
região vestibular mesial. Já a presença <strong>de</strong> um contato prematuro em fossa
180<br />
resultou em concentrações <strong>de</strong> tração na região cervical vestibular mesial<br />
(Figuras 27 e 29, Gráfico 2 e Quadro 7). Os valores <strong>de</strong> tensão foram elevados e<br />
em vários pontos superaram os limites <strong>de</strong> resistência do esmalte propostos por<br />
Giannini et al. 26 (2004) sugerindo que os contatos prematuros em crista e em<br />
fossa po<strong>de</strong>m induzir a formação <strong>de</strong> lesões cervicais não cariosas.<br />
6.4.2.4 Ausência <strong>de</strong> contato em crista e Ausência <strong>de</strong> contato em fossa<br />
A simulação <strong>de</strong> uma oclusão com ausência <strong>de</strong> contato em<br />
crista e em fossa visou representar situações encontradas em clínica.<br />
A análise resultou em mo<strong>de</strong>los com maior concentração <strong>de</strong><br />
tensão na região cervical vestibular quando comparados com as simulações <strong>de</strong><br />
oclusões fisiológicas <strong>de</strong> cúspi<strong>de</strong>-crista marginal e cúspi<strong>de</strong> fossa (Figuras 26, 27<br />
e 29, Gráfico 2, 4 e 5, Quadros 7 e 8) .<br />
Os valores <strong>de</strong> tensão <strong>de</strong> tração encontrados apesar <strong>de</strong> maiores<br />
que da oclusão fisiológica, não ultrapassaram os limites <strong>de</strong> resistência do<br />
esmalte propostos por Giannini et al. 26 (2004). No entanto, é valido consi<strong>de</strong>rar<br />
que segundo Gibbs et al. 27 (1986) que avaliaram os limites <strong>de</strong> força da mordida<br />
humana, a força <strong>de</strong> mordida em indivíduos com bruxismo e apertamento <strong>de</strong>ntal<br />
po<strong>de</strong> exce<strong>de</strong>r os valores referidos na literatura para os esquimós. Com o uso <strong>de</strong><br />
um dinamômetro especial, os maiores valores encontrados foram <strong>de</strong> 975 lbs<br />
(443 kgf) mantidos por aproximadamente 2 segundos. Os valores reportados aos<br />
indivíduos sem parafunções foram <strong>de</strong> 20 a 127 kgf. Os autores concluíram que<br />
em alguns indivíduos com bruxismo, a força <strong>de</strong> mordida po<strong>de</strong> ser seis vezes
181<br />
maior que em indivíduos com <strong>de</strong>ntição natural sem parafunções. Consi<strong>de</strong>randose<br />
que indivíduos com hábitos parafuncionais submetem seus <strong>de</strong>ntes a cargas<br />
oclusais mais intensas, são necessários trabalhos futuros para análise do<br />
problema, variando-se a intensida<strong>de</strong> <strong>de</strong> carregamento.
182<br />
7 CONCLUSÃO<br />
De acordo com os resultados obtidos po<strong>de</strong>-se concluir que:<br />
• O protocolo <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>lagem <strong>de</strong>scrito possibilitou a geração <strong>de</strong> um mo<strong>de</strong>lo<br />
robusto, eficiente e a<strong>de</strong>quado para o método dos elementos finitos<br />
tridimensionais, com facilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> execução, possibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> alterações em<br />
<strong>de</strong>talhes da anatomia e manutenção <strong>de</strong> uma configuração a<strong>de</strong>quada para o<br />
processo <strong>de</strong> geração e controle <strong>de</strong> malhas.<br />
• O mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong>senvolvido foi validado pelo método dos elementos finitos<br />
possibilitando análise qualitativa e quantitativa da distribuição <strong>de</strong> tensões <strong>de</strong><br />
tração na região cervical do esmalte vestibular.
183<br />
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Autorizo a reprodução <strong>de</strong>ste trabalho.<br />
(Direitos <strong>de</strong> publicação reservado ao autor)<br />
Araraquara, 05 <strong>de</strong> agosto <strong>de</strong> 2008.<br />
ADRIANA DE OLIVEIRA SILVA