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nos parafusos lineares e em “L” invertido.

No mesmo sentido, Oliveira & Passeri4, utillizaram-se de mandíbulas do mesmo material para avaliar o comportamento biomecânico de quatro sistemas de fixação diferentes em sínfises mandibulares, quando utilizaram 40 réplicas de mandíbulas de poliuretano que foram empregadas em testes biomecânicos para comparação entre fixações com miniplacas do sistema 2.0 mm e o uso do parafuso interfragmentário. Os grupos foram fixados da seguinte maneira: 1 miniplaca do sistema 2.0 mm, 2 miniplacas do sistema 2.0 dispostas paralelamente, 2 miniplacas do sistema 2.0 dispostas paralelamente e 2 parafusos lag screw. Baseando-se nos resultados obtidos neste estudo, pôde-se concluir que as fraturas de sínfise mandibular apresentaram maior resistência ao serem fixadas com a técnica do lag screw, ao serem comparadas com as outras fixações estudadas. Os grupos fixados por placas paralelas e perpendiculares entre si apresentaram resistência mecânica semelhante, sendo que o modelo perpendicular apresentou discreta superioridade. A utilização de uma única placa apresentou os menores valores na resistência mecânica.

Além da avaliação do sistema de fixação a ser utilizado em relação às cargas mastigatórias como um todo, faz-se também necessário avaliar a distribuição das forças de tensão exercidas sobre cada componente que compõe o sistema. Isto é possível de ser medido a partir de estudos como o uso da técnica da fotoelasticidade e a análise de elemento finito8,45.

2.3.2 A técnica da fotoelasticidade

Além da avaliação do sistema de fixação como um todo, em relação às cargas mastigatórias em mandíbulas de poliuretano, é preciso também avaliar a distribuição das forças de tensão exercidas sobre cada um dos componentes do sistema, o que é possível através de estudos utilizando a fotoelasticidade46. A análise de tensão fotoelástica é baseada na propriedade que alguns materiais transparentes apresentam em exibir padrões de coloração, quando submetidos à cargas e visualizados por meio de luz polarizada. Este conjunto de padrões coloridos é denominado de franjas isocromáticas47,48.

Este método de análise de tensões oferece meios de demonstrar e investigar as tensões que se desenvolvem dentro das estruturas da mandíbula em resposta às aplicações de cargas variadas e à relação destes padrões de tensão no que diz respeito à estrutura óssea46. Esta técnica é largamente utilizada na Engenharia, sendo particularmente útil quando a estrutura a

ser estudada tem forma irregular, uma vez que permite a análise de todo o campo de tensões, não apenas de uma área restrita48.

O equipamento utilizado para análise em estudos fotoelásticos é o polariscópio, que pode ser regulado para polarizar a luz sob duas configurações: o polariscópio plano, constituído de uma fonte de luz, duas placas polarizadoras sendo uma definida como polarizadora e a outra como analisadora, e o polariscópio circular constituído de duas placas retardadoras de um quarto de onda posicionadas entre as duas placas polarizadoras presentes no polariscópio plano, fazendo um ângulo de 45º com os eixos de polarização destas placas45,49.

O polariscópio é um instrumento óptico de precisão, empregado para a interpretação de forma quantitativa das franjas fotoelásticas, que demonstram o estado de tensões/deformações. Quando a luz branca é utilizada, somente a franja zero será escura. As demais serão coloridas e na mesma sequência das cores do arco-íris, sendo chamadas de franjas isocromáticas. Quando a carga é aplicada sobre o modelo, sendo gradualmente aumentada, as franjas começarão a surgir, inicialmente, nos pontos de tensões mais altas. À medida que se aumentam os esforços aplicados, novas franjas irão surgindo, sendo aquelas iniciais dirigidas para as áreas menos tensionadas e, assim, sucessivamente. Esse efeito continuará até que o incremento da carga pare ou entre em colapso49.

Este método de análise oferece meios de demonstrar e investigar as tensões que se desenvolvem dentro da estrutura mandibular em resposta à aplicação de vários tipos de carga e de relacionar estes padrões de carga à estrutura óssea46,48. Uma réplica da estrutura é preparada com material transparente e submetida à carga de acordo com as condições simuladas. Uma luz polarizada é usada através deste material e a distribuição da carga pode ser avaliada. Um modelo de mandíbula pode ser preparado usando silicona e então moldado em resina epóxi, caracterizada por uma reação exotérmica muito baixa, o que permite que modelos grandes possam ser projetados sem criação de cargas residuais50.

A técnica proporciona, também, a possibilidade de visualizar e interpretar completamente a região de tensão, de uma forma tridimensional, fornecendo evidências das áreas de mais alta e baixa tensão, tanto na superfície, quanto nas regiões internas de uma estrutura46. Na área da Cirurgia e Traumatologia Buco-Maxilo-Faciais, a análise fotoelástica tem sido amplamente utilizada para avaliar padrões de tensão em mandíbulas dentadas e desdentadas, sendo importante para validar diferentes métodos de osteossíntese utilizados no tratamento das fraturas50,51, para avaliar métodos de fixação para enxertos ósseos52, definir

áreas do esqueleto facial em que há concentração de tensões53, além de fornecer embasamento para a expansão ortodôntico-cirúrgica da maxila54. Além disso, avalia a distribuição de tensões na colocação de implantes e instalação das próteses47.

Quanto à mandíbula, sua arquitetura óssea é comparável à dos ossos longos. As corticais externas são compostas de sais inorgânicos, formando uma estrutura fortemente resistente à compressão, além de uma estrutura fibrosa de tecido conectivo colágeno que fornece resistência à tensão. Seu interior esponjoso é constituído de trabéculas para fornecer suporte às placas corticais. A composição das mandíbulas nos estudos é homogênea e os componentes trabeculares e corticais não estão presentes, tais como em uma mandíbula humana. Isto poderia trazer dúvidas quanto à validade destes modelos46.

Buscando verificar esta situação, Ralph & Caputo48 prepararam réplicas de mandíbulas humanas com dentes utilizando uma resina transparente. Estas réplicas foram posicionadas numa armação por meio de suportes representando os músculos da mastigação. A carga oclusal foi simulada e as tensões geradas dentro dos modelos foram examinadas por meio da fotoelasticidade. A primeira mandíbula sofreu carga bilateral na região de primeiro molar. A segunda mandíbula sofreu carga na região central dos incisivos. Na terceira mandíbula, a carga foi aplicada unilateralmente, na região do primeiro molar direito. Em todos os espécimes, houve concentração de cargas na região mandibular correspondente à que forneceu suporte representando os músculos masséter e pterigóideos mediais. Tensões também foram geradas nos modelos ao redor dos elementos dentários que sofreram carga e algumas franjas foram vistas através dos dentes adjacentes. Em todos os modelos houve uma similaridade entre os padrões das franjas quando analisadas do aspecto lateral e medial. Estes autores confirmaram nos seus estudos com espécimes fotoelásticos de mandíbula que as concentrações de tensão máxima ficam concentradas na região do osso cortical. Dessa forma, verificaram que um modelo com forma similar iria distribuir tensões no osso cortical, como verificado na mandíbula humana.

Kim et al55 realizaram um estudo experimental sobre o comportamento biomecânico e estabilidade da fixação interna durante a osteotomia sagital do ramo. Um método de congelamento de tensões em um experimento fotoelástico foi realizado. Quatro tipos diferentes de fixação, utilizando posicionamentos diferentes de parafusos foram utilizados neste estudo: I - três parafusos em configuração linear colocados em ângulo de 90º em relação à superfície lateral do modelo acima do canal mandibular, II - 3 parafusos no padrão triangular em 90º com a superfície do modelo – dois acima e um abaixo do canal mandibular,

III - dois parafusos lineares colocados em 90º com a superfície do modelo e, por último, IV - 3 parafusos no padrão linear colocados de forma oblíqua com 75, 60 e 45º em relação à superfície do modelo. Concentrações de tensão extremamente altas se desenvolveram no parafuso mais anterior. O maior número de franjas que estiveram presente nestes parafusos foram encontrados na fixação tipo III. Neste estudo, a utilização dos três parafusos lineares inseridos de forma oblíqua ou padrão triangular parece ser um ótimo método de fixação, por causa das condições de potenciais danos em presença de fortes tensões nas estruturas próximas ao local de fixação.

Rudman et al46 reavaliaram as descobertas de Champy em relação ao ângulo mandibular utilizando modelos fotoelásticos de mandíbula humana que simulavam fraturas nesta região e eram submetidos à cargas fisiológicas. Dez mandíbulas foram fabricadas com resina fotoelástica. Em cinco delas, fraturas em região de ângulo foram criadas e fixadas. Outras cinco serviram como controle. Cada mandíbula sofreu carga simulando as condições fisiológicas. Quando fixadas com apenas uma placa em borda superior e de acordo com a técnica proposta por Michelet et al25, as fraturas mostravam padrões de franjas idênticas às mandíbulas controle, recriando a distribuição natural de tensões na mandíbula. Os autores concluíram que a teoria da banda de tensão para a fratura do ângulo mandibular é precisa, mas o modelo de Champy et al26 é muito simplificado.

Em modelos fotoelásticos, Choi et al56 estudaram os padrões de tensões gerados nas fraturas de mandíbula com uso de fórceps para redução. No preparo para osteossíntese, avaliaram o uso deste fórceps para compressão no foco de fratura em sínfise, na região de incisivo central, parassínfise, em região de canino e em fratura de corpo, na região de premolares. Os fórceps de redução foram colocados a diferentes distâncias do traço de fratura. Os resultados deste estudo revelaram que a distância e a localização vertical dos dois furos utilizados para redução a fórceps desempenharam um importante papel na distribuição de estresses de tensão em torno de um foco de fratura. Desta forma, quando corretamente aplicado, o fórceps de redução ajuda a promover redução tridimensional precisa de fraturas mandibulares.