7774-Revista V.43-n.6.indd

Transcrição

7774-Revista V.43-n.6.indd
ORTOPESQUISA
Trabalho original
Trabalho participante do Prêmio NacionalSPO
Avaliação in vitro, in vivo e pelo método
dos elementos finitos da expansão
palatal implantossuportada
In vitro, in vivo and finite element method evaluation of implantsupported palatal expansion
Dênis de Souza Zanivan*
Maria Christina Thomé Pacheco**
Hector Reynaldo Meneses Costa***
Carlos Nelson Elias****
*Ortodontista e mestre em Ciência
dos Materiais – IME.
**Doutora em Ortodontia e professora
de Ortodontia – UFES.
***Doutor em Ciência dos Materiais – CEFET/RJ.
****Doutor em Ciência dos Materiais
e professor de Biomateriais – IME.
RESUMO - A expansão palatal implantossuportada (Epis) permite a abertura da sutura palatina
evitando os efeitos indesejáveis da expansão maxilar sobre as estruturas dentoalveolares.
Os aparelhos da técnica Epis são ancorados por dois implantes inseridos próximos à sutura
palatina mediana. Métodos: este estudo foi conduzido em três estágios: aparelhos Epis foram
instalados e ativados em dois crânios humanos adultos para avaliação das deformações
ósseas craniofaciais através de extensometria com strain gauges; foram criados tridimensionalmente (3D) um modelo do complexo nasomaxilar e um aparelho Epis os quais foram
unidos e receberam propriedades físicas e condições de contorno apropriadas para análise
pelo método dos elementos finitos (MEF); foi realizada avaliação clínica de dois aparelhos
instalados em pacientes adultos com necessidade de expansão maxilar. Os resultados dos
strain gauges validaram qualitativamente os resultados do MEF pela coincidência dos locais
com tensões trativas e compressivas nos modelos 3D mostrando o bom desempenho biomecânico da expansão palatal com aparelhos Epis. Estes locais também correspondem às
áreas clinicamente consideradas como de alta resistência à expansão maxilar. A avaliação
in vivo mostrou a facilidade de instalação e remoção do aparelho. Conclusão: a expansão
palatal implantossuportada pode ser empregada com ou sem auxílio cirúrgico, dependendo
da resistência óssea, sendo sua principal indicação na constrição maxilar com poucos dentes
posteriores para ancoragem ou com limitações periodontais.
Unitermos - Expansor palatal; Implantes; Deformações; Elementos finitos.
ABSTRACT - The implant supported palatal expander (Epis) was developed to eliminate
the undesirable effects on dentoalveolar structures due to upper jaw expansion. The Epis
devices are anchored by two implants placed near the mid palatal suture. Methods: this study
was conducted on three steps: Epis were installed and activated in two human adult skulls
for assessment of craniofacial bone deformations by strain gauges, a naso-maxillary model
and an Epis model were tridimensionally (3D) created, assembled and received physical
properties and boundary conditions suitable for finite element methods (MEF) and clinical
evaluation was carried out by installing Epis appliances in two adult patients in need of upper
jaw expansion. Results: the strain gauges results qualitatively validated the MEF results on
3D models by the coincidence of the sites with compressive and tensile stress showing the
good biomechanics performance of the palatal expansion with Epis devices. Those sites also
correspond to the upper jaw areas considered clinically as high resistance to expansion. In
vivo evaluation proves the facility to install and remove the device. Conclusions: the implantsupported palatal expansion can be employed with or without surgical assistance, depends
on bone resistance being its main indication in upper jaw constriction with few posterior teeth
for anchor or with periodontal limitations.
Key Words - Palatal expander; Implants; Strains; Finite elements.
OrtodontiaSPO | 2010;43(6):639-47
639
Zanivan DS | Pacheco MCT | Costa HRM | Elias CN
INTRODUÇÃO
MATERIAL E MÉTODOS
A expansão palatal está indicada para aumento da
Existem dois tipos de aparelhos Epis, modelo 1 e 2 (Figura
largura transversal, corrigindo problemas de constrição
1a), diferenciados pela existência de uma barra estabilizadora
maxilar e mordida cruzada posterior, além de possibilitar
no modelo Epis 2 (Figura 1b), que proporciona maior rigidez do
o aumento da passagem aérea nasal, quanto maior for o
aparelho, indicado para a expansão palatal em paciente adulto.
1-3
efeito ortopédico . Pode ser realizada com emprego de
Os aparelhos Epis são constituídos de um torno expansor de
aparelhos dentossuportados4-9, ósseossuportados3,10-14 ou
9 mm de comprimento por 3 mm de diâmetro acoplado a duas
6,12
. Os aparelhos dentossuporta-
bases de apoio, as quais são encaixadas na cabeça de dois
dos têm eficiência comprovada1-2,4-5, no entanto, podem
implantes de ancoragem óssea (IAO) e fixados com parafusos
gerar maior expansão dentária que da base óssea, provo-
de cobertura e auxílio de chave protética (Figura 1c). Cada IAO
cando inclinação vestibular dos dentes de ancoragem6,12,
mede 13 mm de comprimento com diâmetro de 2,5 mm. Um
uma combinação destes
6
reabsorção radicular e recessão gengival , mesmo após
sistema antirrotacional fixa a cabeça dos IAO em suas bases
finalizado o tratamento6,8-9. Por outro lado, a expansão
de apoio. O torno expansor e as bases de apoio são fabricados
palatal com aparelhos ósseossuportados favorece a
em aço inoxidável ASTM F 13816. Os IAO são fabricados em
liberação de forças na área palatal, obtendo expansão
liga de titânio (Ti6Al4V) grau 5, ASTM F13617.
basal sem comprometer as estruturas dentais3,10-14. Tais
O desenvolvimento dos aparelhos Epis foi conduzido em três
aparelhos são fixados ao osso através de implantes ou
estágios distintos: inicialmente, foram determinadas as áreas
parafusos de titânio que, em sua maioria, são inseridos na
com maior resistência à expansão maxilar, através do ensaio de
região lateral, próximo às raízes dos dentes pré-molares
extensometria com strain gauges13; em seguida, os aparelhos
e molares superiores10-11, sendo necessária osteotomia
foram avaliados em resistência e capacidade expansiva, através
bilateral para permitir a expansão maxilar, sobretudo,
da análise pelo método dos elementos finitos (MEF) e, por fim,
15
após a fusão da sutura palatina . Os expansores palatais
avaliação in vivo do comportamento biomecânico dos aparelhos14.
implantossuportados (Epis) foram idealizados para suprir
estas lacunas13-14.
Ensaio de extensometria
Os Epis são aparelhos ósseossuportados instalados pró-
O ensaio de extensometria com strain gauges permite
ximos da sutura palatina e possibilitam a expansão palatal em
avaliar a distribuição das tensões e deformações nos ossos
pacientes com reduzido número de dentes posteriores, com
craniofaciais sob carregamento18-20. Valores típicos para de-
presença de problemas periodontais ou tendência à recessão
formações ósseas são menores que 0,001 µm/mm sendo
gengival13. A principal característica destes aparelhos é a libe-
expressos como microdeformações (µε). As deformações
ração da força expansora próximo à área da sutura palatina
trativas são expressas por números positivos e deformações
sem afetar as estruturas dentoalveolares, permitindo a movi-
compressivas por números negativos21-22. Este ensaio é im-
mentação dentária durante a expansão e, com isto, diminuir o
portante para verificar o comportamento dos aparelhos Epis
tempo necessário para o tratamento ortodôntico14. O objetivo
em relação ao tecido ósseo circunvizinho durante a expansão
deste trabalho foi avaliar o desempenho biomecânico in vitro e
implantossuportada, além de identificar as áreas ósseas com
in vivo do expansor palatal implantossuportado (Epis).
maior resistência à expansão palatal.
A
C
B
Figuras 1
A. Aparelhos Epis 1 e 2.
B. Epis modelo 2 fixado
aos implantes.
C. Implante, cover e chave protética.
640
OrtodontiaSPO | 2010;43(6):639-47
ORTOPESQUISA
A
B
Figuras 2
Strain gauges colados nos
sítios ósseos do crânio.
C
Protótipos dos aparelhos Epis foram instalados e ativados
em dois crânios humanos adultos, doados para esta finalidade
pelo Departamento de Morfologia da Universidade Federal do
Espírito Santo (Ufes) e avaliados através do ensaio de extensometria realizado no Laboratório de Ensaios Mecânicos da
Escola de Engenharia Industrial e Metalúrgica de Volta Redonda
(EEIMVR-UFF). Foram escolhidos crânios sem deformidades ou
traumas, com idade de morte provável acima de 50 anos e
de extensão de cobre ligados aos terminais dos aparelhos de
rigidez óssea estimada em torno de 15 GPa23. Os crânios foram
aquisição de sinais elétricos foram soldados aos strain gauges.
mantidos em solução salina para evitar desidratação e perda
Os crânios foram posicionados firmemente para evitar sua mo-
das propriedades viscoelásticas22. No palato de cada crânio
vimentação durante os ensaios. Para aquisição dos sinais dos
foram feitas duas perfurações paralelas entre si de 8 mm de
strain gauges foram usados dois conversores analógico-digitais
profundidade por 2,5 mm de diâmetro na região paramediana
(Spider 8-600 Hz, HBM, Alemanha). Foi verificada a sensibilidade
da sutura, equidistantes 3 mm da sutura palatina, na altura dos
e o perfeito funcionamento de cada conjunto de strain gauges e
primeiros pré-molares. Em cada perfuração foi inserido um IAO
realizada calibração através de um filtro ativo de potência (shunt
de 2,5 mm de diâmetro. O aparelho Epis (torno expansor e
active) sem aplicação de carga expansora. O torno do aparelho
bases de apoio) foi fixado nas cabeças dos IAO com parafusos
expansor foi ativado por duas voltas completas, com ativações
de cobertura.
de ¼ de volta a cada vez, sem se considerar os intervalos de
Foram utilizados strain gauges uniaxiais (faixa de precisão
tempo entre as ativações. A cada ¼ de volta de ativação foram
de 50.000 µm/m, tipo PA-06-125BA-120L, Kyowa, Eletronic
registradas microdeformações trativas (+) ou compressivas (-).
Instruments, Japão), colados em pares bilateralmente nos sítios
ósseos considerados de maior resistência à expansão palatal
Método dos elementos finitos
e posicionados perpendicularmente à sutura palatina (Figuras
Para avaliar a distribuição das tensões durante a expansão
2): parte posterior dos processos palatinos da maxila, próximo
com os aparelhos Epis foi empregada análise pelo MEF. Para
à sutura palatina transversa; parte superior dos ossos nasais,
tanto, foram criados modelos 3D do complexo nasomaxilar
próximo à sutura frontonasal; pilares zigomáticos; soalhos das
(NM) e do aparelho Epis. O modelo NM foi obtido por esca-
órbitas; processos pterigoides do osso esfenoide. A região
neamento a laser (Scanner Picza modelo LPX 250, Rolland,
posterior do processo palatino foi escolhida para colagem de
EUA), no Instituto Nacional de Tecnologia (INT), de um modelo
strain gauges por ser considerada área de menor anisotropia
de crânio de plástico (3B Scientific Products, EUA) o qual foi
23
do osso maxilar .
exportado em formato STL para o software Solidworks 2008
As superfícies ósseas escolhidas para colagem dos strain
(Solidworks Corporation, EUA) e salvo como elemento sólido.
gauges foram previamente retificadas, polidas e limpas. A cola-
As modelagens 3D e simulações computadorizadas foram
gem foi realizada com adesivo à base de cianoacrilato22,24. Fios
realizadas no Instituto Militar de Engenharia (IME) e contou com
OrtodontiaSPO | 2010;43(6):639-47
641
Zanivan DS | Pacheco MCT | Costa HRM | Elias CN
a colaboração do Laboratório de Análises Numéricas do Centro
em forma de força transversal (FT) de 100 N nas faces mediais
Federal de Educação Tecnológica (Cefet/RJ), sobre o emprego
internas das roscas dos componentes bases de apoio, represen-
do software de simulação computadorizada pelo método dos
tando a ativação do torno expansor e simulando uma solicitação
elementos finitos (MEF). O aparelho Epis foi modelado 3D no
complexa de acúmulo de cargas1.
mesmo software. Os modelos 3D foram agrupados com o lon-
Para análise pelo MEF, o modelo NM/Epis, agrupado, foi
go eixo do torno expansor posicionado na direção transversal
importado para o software Cosmosworks (Solidworks Corpo-
do modelo maxilar (x) representando y a direção vertical e z a
ration, EUA) e discretizado em elementos tetraédricos sólidos.
direção ântero-posterior.
Foi aplicado controle de qualidade de malha de transição auto-
O torno expansor foi eliminado do modelo NM/Epis para
simplificar a simulação computacional, sendo substituído por
conectores de pino, com rigidez axial e rotacional de acordo
com as dimensões e propriedades materiais do torno elimina-
mática e verificação Jacobiana nó por nó, dividindo o modelo
em 84.975 elementos e 147.943 nós.
Os parâmetros experimentais adotados para o modelo NM/
Epis estão resumidos na Tabela 1.
do. Para as bases de apoio foram adotadas as propriedades
mecânicas do aço inoxidável e para os IAO as propriedades da
RESULTADOS E DISCUSSÃO – ENSAIO DE EXTENSOMETRIA
liga de titânio. Além destas, outras condições de contorno foram
aplicadas: restrições de movimento nas suturas circum-maxilares,
Este estudo determinou o complexo padrão de defor-
impedindo a translação nas direções xyz, mas permitindo rota-
mações das estruturas ósseas craniofaciais ao suportar um
ções. Conectores de vínculo foram empregados na extremidade
carregamento expansor. Nenhuma osteotomia foi realizada
posterior da sutura palatina e superior da sutura frontonasal, de-
nos crânios, justamente, para permitir a máxima captação de
terminando pontos de deslocamento-zero e rotação-zero durante
deformações em todos os pontos craniométricos selecionados.
o movimento de expansão palatal25. Conectores elásticos com
O ponto de aplicação de carga foi no palato ósseo e nenhuma
rigidez axial pré-estabelecida foram empregados para simular a
carga foi aplicada aos dentes. O torno expansor foi ativado ¼
sutura palatina mediana jovem (E = 8 GPa), adulta (E = 15 GPa)
de volta por vez, por duas voltas completas. Devido à rigidez
e rigidez cisalhante correspondente à 53% da rigidez axial. Desta
óssea dos crânios adultos não houve abertura da sutura pa-
forma, a sutura palatina foi considerada fechada, com resistência
latina. Embora, tenha provocado acúmulo de tensões, a força
26
à sua própria abertura , conforme a rigidez determinada para a
expansora produzida não provocou fraturas ósseas ao redor
sutura jovem ou adulta. Foi aplicado carregamento na direção x,
dos IAO ou deformações nos encaixes do torno expansor. Os
strain gauges captaram deformações ósseas em todos os sítios
TABELA 1 - RESUMO DOS PARÂMETROS EXPERIMENTAIS APLICADOS
NO MODELO DE ELEMENTOS FINITOS
escolhidos para colagem, os quais foram seguidos de regiões
de relaxamento, devido à recuperação elástica após cada ¼ de
volta. Estas regiões não foram consideradas, sendo registrados
Condições
apenas os valores dos picos médios.
Parâmetros
Modelo jovem
Modelo adulto
Mód. de elasticidade (E) osso cortical
8 GPa
15 GPa
taram deformações trativas (+) crescentes a cada ativação e
Mód. de elasticidade (E) osso trabecular
1,4 GPa
2 GPa
podem ser vistos na Figura 3. Nos ossos nasais, captaram de-
Coeficiente de Poisson (ν)
0,30
0,30
formações compressivas ( - ), confirmando a resistência destes
Densidade do osso cortical
1,6 g/cm3
1,8 g/cm3
Densidade do osso trabecular
1,2 g/cm3
1,6 g/cm3
foram captadas nos pilares zigomáticos, soalhos das órbitas
Rigidez axial (sutura nasal
e palatina mediana)
8 GPa
15 GPa
e nos processos pterigoides. A porção superior do processo
Rigidez cisalhante (sutura nasal
e palatina mediana)
5 GPa
8 GPa
Número de elementos finitos (EF)
84.975
84.975
Tipo de modelo de EF
- rígido
+ rígido
deslocamento expansor23. Os dados colhidos para cada sítio
Condições de carga (força transversal)
100 N
100 N
ósseo foram plotados utilizando-se os patamares maiores e
Condições de carga (deslocamento
transversal)
5 mm
5 mm
642
Os strain gauges colados aos processos palatinos cap-
sítios ósseos ao deslocamento expansor pela proximidade com
a sutura frontonasal23. Deformações compressivas ( - ) também
pterigoide foi o principal sítio de resistência à expansão maxilar,
seguido das porções média e inferior. A junção posterior do
osso palatino com a porção superior do processo pterigoide
é considerada como o local de maior resistência óssea ao
menores em forma de picos médios de deformações (Figura 4).
As áreas de maior resistência à expansão palatal no ensaio de
OrtodontiaSPO | 2010;43(6):639-47
ORTOPESQUISA
extensometria com aparelho Epis foram semelhantes
à estudos da literatura sobre expansão palatal dentossuportada26-28.
Validação do modelo em elementos finitos
O modelo em elementos finitos deve apresentar
comportamento semelhante ao modelo real. Para
validação do modelo NM/Epis em elementos finitos foi
realizada simulação de expansão com aplicação de FT
= 100 N no aparelho Epis do modelo adulto e obtidas
as tensões principais, trativas (σ1) e compressivas
(σ3). Foram selecionados os nós correspondentes
aos mesmos locais de colagem dos strain gauges
nos crânios adultos, para comparação qualitativa com
os resultados do ensaio de extensometria (Figuras 5).
Figura 3
Gráfico de deformações (Δε) versus tempo (s) para
os strain gauges colados nos processos palatinos.
Os resultados obtidos com strain gauges validaram os
resultados obtidos pelo MEF e pela coincidência dos
locais de tensões trativas e compressivas.
MEF
Foi avaliado o risco de falhas dos aparelhos
Epis simulando-se a ativação com alta carga durante
a expansão palatal. O modelo NM/Epis adulto foi
submetido a carregamento de 100 N para avaliar
a possibilidade de fratura dos implantes de 2,5
mm de diâmetro e as consequências para o tecido
ósseo ao redor, através das tensões equivalentes de
von Mises (Figura 6). O critério de von Mises indica
que um material dúctil começa a escoar quando as
Figura 4
Gráfico do pico médio de deformações ósseas (desvio-padrão).
tensões atingem o limite de escoamento do material
em tração. O software calculou o critério normalizado
em um determinado ponto, dividindo a tensão equivalente de
materiais empregados, mostrando que o aparelho suportaria
von Mises pela tensão de escoamento do material. Desta
cargas exageradas de 100 N sem deformações permanentes.
forma, foi estabelecido que, em qualquer posição, um fator
A sutura palatina se abre durante a expansão palatal quando as
de segurança que for:
forças expansoras produzem tensões suficientemente maiores
• Maior que 1 indica que o material naquela posição sofreu
que a resistência óssea local. A sutura palatina é composta de
escoamento e que o projeto não foi seguro. Isto indica que
planos corticais fusionados irregularmente e sua abertura se
áreas do modelo estão sofrendo esforços excessivos e a
dá pelo complexo acúmulo de tensões próximas às superfícies
peça irá quebrar.
corticais. As tensões cisalhantes provocam deformações plás-
• Igual a 1 indica que o material naquela posição está começando a escoar.
ticas através do deslizamento de planos, sendo as principais
responsáveis pela abertura sutural. O estudo destas tensões
• Menor que 1 indica que o material naquela posição não
escoará.
foi possível devido à aplicação de rigidez cisalhante à sutura
palatina do modelo de elementos finitos. As Figuras 7 mostram
Os resultados mostraram que o fator de segurança perma-
as tensões cisalhantes ao longo da sutura palatina, em formato
neceu abaixo de 1 (0,844), constatando a segurança estrutural
de isolinhas ao redor dos IAO e dispersas em sentido superior,
do aparelho Epis. Foram observadas tensões de von Mises máxi-
alcançando planos ósseos mais profundos. O acúmulo das
mas na porção média das bases de apoio do aparelho Epis e nos
tensões cisalhantes na interface osso/implante pode provocar
terços cervicais dos IAO, abaixo do limite de escoamento dos
rupturas na interface, no entanto, as tensões permaneceram
OrtodontiaSPO | 2010;43(6):639-47
643
Zanivan DS | Pacheco MCT | Costa HRM | Elias CN
A
B
Figuras 5
Nós selecionados para comparação das tensões principais com os resultados obtidos com strain gauges. A. Trativas. B. Compressivas.
abaixo do limite de resistência cisalhante do osso cortical
Os pacientes foram escolhidos de acordo com a neces-
(53 MPa) para a carga aplicada de 100 N. O aparelho Epis
sidade de expansão palatal. Receberam informações relativas
foi então considerado seguro e apropriado para provocar a
à técnica e assinaram um Termo de Consentimento Livre e
abertura da sutura palatina.
Esclarecido, cientes de que se tratava de um projeto experimental e, caso não tivesse êxito, técnicas convencionais seriam
Avaliação in vivo
aplicadas sem ônus.
Após os aparelhos Epis serem aprovados em dimensão,
O primeiro caso foi um homem adulto com 28 anos,
materiais e efeitos ortopédicos, os aparelhos foram avaliados
apresentando pequena constrição maxilar e sutura quase
quanto ao desempenho biomecânico in vivo. A área para inser-
totalmente consolidada, foi submetido à expansão não cirúr-
ção dos implantes foi avaliada através da tomografia compu-
gica com aparelho Epis. A instalação foi feita sob anestesia
tadorizada cone-beam, visualizando a altura óssea palatal. Em
local sem necessidade de suturas. O paciente foi orientado a
geral, a maior altura óssea se localiza na região dos primeiros
realizar ativações de ¼ de volta em dias alternados por três
pré-molares superiores em um corte frontal. Essa visão tomo-
semanas seguidas. Em pacientes adultos com a sutura palatina
gráfica também permite visualizar se a sutura palatina ainda se
totalmente consolidada deve ser empregado o auxílio cirúrgi-
encontra com alguma possibilidade de abertura sem assistência
co, no entanto, em alguns pacientes adultos/jovens pode ser
cirúrgica ou se já está totalmente consolidada.
possível a expansão palatal sem auxílio cirúrgico, bastando que
Para a avaliação clínica foi utilizado o aparelho Epis mo-
seja respeitado um período de tempo maior entre as ativações
delo 2, contendo a barra de estabilização em aço inoxidável,
do torno expansor29. Após duas semanas de ativações do
implantes de 2,5 mm de diâmetro, 8 mm de altura de rosca e
torno expansor, o paciente relatou dificuldade em continuar as
4 mm de altura de transmucoso.
ativações, devido à resistência óssea encontrada (Figuras 8).
Figura 6
Plotagem das tensões
de von Mises no modelo
adulto NM/Epis.
644
OrtodontiaSPO | 2010;43(6):639-47
ORTOPESQUISA
A
B
Figuras 7
Tensões cisalhantes no plano xy nos modelos. A. Jovem. B. Adulto.
A
C
B
Figuras 8
Instalação de aparelho Epis em caso sem assistência cirúrgica.
A. Antes da expansão. B. Instalação do aparelho. C. Pós-expansão.
O paciente não relatou dores durante as ativações ou após a
cirúrgica da sutura com cinzel, entre os incisivos centrais e,
remoção do aparelho e o tratamento ortodôntico foi conduzido
durante a cirurgia, o aparelho foi ativado para atestar a abertura
ao mesmo tempo da expansão palatal. Foram obtidos 2,5 mm
da sutura palatina e em seguida desativado. Foram aguardados
de expansão transversal na altura da abóbada palatina (medida
sete dias antes de reiniciar as ativações. O paciente foi instruído
interimplantes).
a ativar o aparelho ¼ de volta por dia, até a abertura total de-
O segundo caso (Figuras 9), homem de 36 anos, com cons-
sejada. O paciente foi instruído a interromper as ativações em
trição maxilar esquelética. Este paciente recebeu um expansor
caso de dor ou dificuldades de expansão. O tratamento orto-
Epis e foi submetido à corticotomia horizontal bilateral sem
dôntico foi iniciado após o primeiro mês de expansão tomando
fragilização dos processos pterigoideos. Foi feita a abertura
o cuidado de evitar aplicar forças nos incisivos superiores até
OrtodontiaSPO | 2010;43(6):639-47
645
Zanivan DS | Pacheco MCT | Costa HRM | Elias CN
A
C
B
Figuras 9
A. Sequência de fotos mostrando dois implantes inseridos.
B. Aparelho Epis posicionado. C. Após a expansão
cirurgicamente assistida.
que ocorresse neoformação óssea na área sutural. Nenhuma
óssea encontrada, produzindo expansão transversal segura e
dor foi reportada pelo paciente durante e após a expansão e o
estável, sobretudo, em pacientes com poucos dentes poste-
tratamento ortodôntico realizado concomitantemente diminuiu
riores ou que apresentam limitações periodontais. A inserção
o tempo total de tratamento. Foi obtido 6 mm de expansão na
clínica de aparelhos Epis é simples, a ativação indolor e nenhum
altura da abóbada palatina (medida interimplantes), considerado
esforço expansor é transmitido para as estruturas dentais,
suficiente para o caso e o paciente orientado a interromper as
podendo o tratamento ortodôntico ser realizado ao mesmo
ativações. O expansor foi mantido em posição por três meses
tempo da expansão.
e então removido sob anestesia local.
Entre os benefícios proporcionados pelo aparelho Epis,
destaca-se a concentração de toda a magnitude da força expansora sobre a sutura palatina, sob menor número de ativações e
a redução da necessidade de expansão palatal cirurgicamente
assistida em pacientes com algum potencial de crescimento
Agradecimentos: ao Departamento de Morfologia da Ufes pelos crânios
cedidos, ao Instituto Nacional de Tecnologia (INT), ao Centro Federal de
Educação Tecnológica (Cefet/RJ) e à Titanium Fix pela confecção dos
aparelhos expansores. Este estudo foi apoiado pelo CNPq (processos
472449/2004-4, 400603/2004-7 e 500126/2003-6) e Faperj (processo
E-26/151.970/2004).
residual12,14.
CONCLUSÃO
A expansão palatal implantossuportada pode ser empre-
Endereço para correspondência:
Denis Zanivan
Rua 25 de Março, 33/409 – Centro
29310-720 – Cachoeiro do Itapemirim – ES
Tel.: (28) 9885-1845
[email protected]
gada com ou sem auxílio cirúrgico, dependendo da resistência
646
OrtodontiaSPO | 2010;43(6):639-47
ORTOPESQUISA
Referências
1. Zimring JF, Isaacson RJ. Forces produced by rapid maxillary expansion.
Part. III. Forces present during retention. Angle Orthod 1965;35(3):178-86.
2. Ruellas ACO, Guimarães JP, Araújo MTS, Monnerat ME. Sutural alterations
due orthopedic forces applied in the nasomaxillary complex: revision of
literature. J. Bras. Ortodon. Ortop. Facial 1999;4:486-97.
3. Deeb W, Hansen L, Hotan T, Hietschold V, Harzer W, Tausche E. Changes in
nasal volume after surgically assisted bone-borne rapid maxillary expansion.
Am J Orthod Dentofacial Orthop 2010;137:782-9.
4. Isaacson RJ, Ingram AH. Forces produced by rapid maxillary expansion. Part.
II. Forces present during treatment. Angle Orthod 1964;34(4):261-70.
5. Jafari A, Shetty KS, Kumar M. Study of stress distribution and displacement of
various craniofacial structures following application of transverse orthopedic
forces – a three-dimensional FEM study. Angle Orthod 2003;73(1):12-20.
6. Garib DG, Henriques JF, Janson G, Freitas MR, Fernandes AY. Periodontal
effects of rapid maxillary expansion with tooth- tissue-borne and tooth-borne
expanders: a computed tomography evaluation. Am J Orthod Dentofacial
Orthop 2006;129:749-58.
7. Holberg C, Rudzki-Janson I. Stresses at the cranial base induced by rapid
maxillary expansion. Angle Orthod 2003;76(4):543-50.
8. Martina R, Laino A, Berardi M. External root resorption on the first human
molars and premolars following rapid maxillary expansion (R.M.E.). Scanning
electron microscope study. Eur. J. Orthod 1992;14(4):323.
9. Odenrick L, Karlander EL, Pierce A. Surface resorption following two forms
of rapid maxillary expansion. Eur. J. Orthodon 1991;139(4):264-70.
10. Mommaerts MY. Transpalatal distraction as a method of maxillary expansion.
British J. Oral Maxillofac. Surg 1999;37:268-72.
11. Tausche E, Hansen L, Hietschold V, Lagrariére MO, Harzer W. Three
dimensional evaluation of surgically assisted implant bone-borne rapid
maxillary expansion: a pilot study. Am J Orthod Dentofacial Orthop.
2007;131:92-9.
12. Lee KJ, Park YC, Park JY, Hwang WS. Miniscrew-assisted nonsurgical
palatalexpansion before orthognathic surgery for a patient with severe
mandibular prognathism. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2010;137:830-9.
13. Zanivan DS. Charging in the implant-supported palatal expanders [master
thesis]. Rio de Janeiro: Military Institute of Engineering; 2008.
14. Zanivan DS, Pacheco MCT, Elias CN. Implant-supported palatal expanders:
development and application. In: 1100 Annual Session, Amer. Assoc. of
Orthod. Washington-DC. May 03, 2010 Posterboard P475.
15. Persson M, Thilander B. Palatal suture closure in man from 15 to 35 years
of age. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1977;72:42-51.
16. ASTM F 138-03: Standard specification for wrought 18Chromium-14Nickel2.5Molybdenum Stainless Steel Bar and Wire for Surgical Implants, in: Annual
Book of ASTM Standards. Philadelphia, PA, American Society for Testing
and Materials, 2003.
17. ASTM F 136-06: Standard specification for wrought Ti6Al4V ELI alloy
for Surgical implant applications, in: Annual Book of ASTM Standards.
Philadelphia, PA, American Society for Testing and Materials, 2006.
18. Mercer C, HE MY, Wang R, Evans AG. Mechanisms governing the inelastic
deformation of cortical bone and application to trabecular bone. Acta
Biomaterialia 2006;2:59-68.
19. Akca K, Cehreli MC, Iplikcioglu H. A comparison of three dimensional
finite elements analysis with in vitro strain gauge measurements on dental
implants. Int. Journal of Prosthodontics 2002;15(2):115-21.
20. Yacoub N, Ismail YH, Mao JJ. Transmission of bone strain in the craniofacial
bones of edentulous human skulls upon dental implant loading. J. Prosthetic
Dent 2002;88:192-9.
21. Milgron C, Finestone A, Hamel A, Mandes V, Burr D, Lharkey N. A comparison
of bone strain measurements at anatomically relevant sites using gauges
versus bone staples. Journal of Biomechanics 2004;37:947-52.
22. Russell LA, Kenneth OP, Harold KT, Warren WS, Andrew F. A Biologic Model
for Assessment of Osseous Strain Patterns and Plating Systems in the
Human Maxilla. J Oral Maxillofac Surg 2003;61:79-88.
23. Peterson J, Wang Q, Dechow PC. Material properties of the dentate maxilla.
Anat. Record Part A 2006;288(a):962-72.
24. Faria R, Pelógia F, Bottino MA. Angular abutments: in vitro analysis of bone
stresses. ImplantNews 2007;4:719-23.
25. Provaditis C, Georgiopoulos B, Kotinas A, Mcdonald JP. In the FEM modelling
of craniofacial changes during rapid maxillary expansion. Med. Engineering
Physics 2007;29:566-79.
26. Gautam P, Valiathan A, Adhikari R. Stress and displacement patterns in the
craniofacial skeleton with rapid maxillary expansion: A finite element method
study. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2007;132:5.e1-5.e11.
27. Jafari A, Shetty KS, Kumar M. Study of stress distribution and displacement of
various craniofacial structures following application of transverse orthopedic
forces - a three-dimensional FEM study. Angle Orthod 2003;73(1):12-20.
28. Holberg C, Mahaini L, Rudzki I. Analysis of sutural strain in maxillary
protraction therapy. Angle Orthod 2007;77(4).
29. Handelman CS, Wang L, Begole EA, Haas AJ. Nonsurgical Rapid Maxillary
Expansion in Adults: Report on 47 Cases Using the Haas Expander. Angle
Orthod 2000;70:129-44.
OrtodontiaSPO | 2010;43(6):639-47
647