avaliaÇÃo mecÂnica entre quatro mÉtodos de ......pegadas na areia, e notei que muitas vezes, no...
TRANSCRIPT
i
ZARINA TATIA BARBOSA VIEIRA DOS SANTOS
AVALIAÇÃO MECÂNICA ENTRE QUATRO MÉTODOS DE FIXAÇÃO INTERNA
FUNCIONALMENTE ESTÁVEL EM DOIS DESENHOS DE OSTEOTOMIA
SAGITAL DO RAMO MANDIBULAR
MECHANICAL EVALUATION BETWEEN FOUR FIXATION TECHNIQUES IN
TWO DIFFERENT SAGITTAL SPLIT RAMUS OSTEOTOMIES
PIRACICABA
2015
ii
iii
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Faculdade de Odontologia de Piracicaba
ZARINA TATIA BARBOSA VIEIRA DOS SANTOS
AVALIAÇÃO MECÂNICA ENTRE QUATRO MÉTODOS DE FIXAÇÃO INTERNA
FUNCIONALMENTE ESTÁVEL EM DOIS DESENHOS DE OSTEOTOMIA SAGITAL DO RAMO
MANDIBULAR
MECHANICAL EVALUATION BETWEEN FOUR FIXATION TECHNIQUES IN TWO
DIFFERENT SAGITTAL SPLIT RAMUS OSTEOTOMIES
Dissertação apresentada à Faculdade de Odontologia de
Piracicaba da Universidade Estadual de Campinas como parte
dos requisitos exigidos para a obtenção do título de Mestra em
Clínica Odontológica - Área de Concentração em Cirurgia e
Traumatologia Buco-Maxilo-Faciais.
Dissertation presents to the Piracicaba Dental School of the
University of Campinas in partial fulfillment of the requirements
for the degree of Master in Dental Clinic, in Maxillofacial
department.
Orientador: Prof. Dr. Jose Ricardo de Albergaria Barbosa
Este exemplar corresponde à versão final da
dissertação defendida pela aluna Zarina Tatia
Barbosa Vieira dos Santos e orientado pelo
prof. Dr. Jose Ricardo de albergaria Barbosa.
_____________________________________
Assinatura do orientador
PIRACICABA
2015
iv
Ficha catalográfica
Universidade Estadual de Campinas Biblioteca
da Faculdade de Odontologia de Piracicaba
Marilene Girello - CRB 8/6159
Santos, Zarina Tatia Barbosa Vieira dos, 1989-
Sa59a Avaliação mecânica entre quatro métodos de fixação interna
funcionalmente estável em dois desenhos de osteotomia sagital do ramo
mandibular / Zarina Tatia Barbosa Vieira dos Santos. – Piracicaba, SP :
[s.n.], 2015.
Orientador: Jose Ricardo de Albergaria Barbosa.
Dissertação (mestrado) – Universidade Estadual de Campinas,
Faculdade de
Odontologia de Piracicaba.
1. Osteotomia sagital do ramo mandibular. 2. Cirurgia
ortognática. I. Albergaria-Barbosa, Jose Ricardo de,1956-. II.
Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Odontologia de
Piracicaba. III. Título.
Informações para Biblioteca Digital
Título em outro idioma: Mechanical evaluation beteween four fixation techniques
in two different sagittal split ramus osteotomies
Palavras-chave em inglês: Osteotomy, sagittal split ramus Orthognathic surgery
Área de concentração: Cirurgia e Traumatologia Buco-Maxilo-Faciais
Titulação: Mestra em Clínica Odontológica
Banca examinadora:
Jose Ricardo de Albergaria Barbosa [Orientador]
Rafael Ortega Lopes
Marcio de Moraes
Data de defesa: 26-03-2015
Programa de Pós-Graduação: Clínica Odontológica
v
vi
vii
RESUMO
Objetivo: Avaliar a resistência mecânica de quatro métodos de fixação interna
funcionalmente estável (FIFE) em dois desenhos de osteotomia sagital do ramo
mandibular (OSRM), quando submetidos ao carregamento linear. Materiais e
Métodos: Dois modelos de osteotomia foram feitos em hemimandíbulas de
poliuretano e divididos em dois grupos, ambos com 20 amostras: Grupo I -
osteotomia angular e grupo II - osteotomia linear. Depois de um avanço de 5 mm do
segmento distal, os segmentos ósseos foram fixados com diferentes sistemas de
placa/parafuso de 2,0 mm, estabelecendo os sub-grupos: (A), uma placa reta
convencional de 4 furos, (B), uma placa reta convencional de 4 furos associado a
um parafuso bicortical, (C), uma placa reta com travamento de 4 furos, (D), uma
placa reta com travamento de 4 furos associado a um parafuso bicortical. As
amostras, foram então, submetidas ao carregamento linear a uma velocidade de 1
mm/min, até alcançar a carga de pico e falha do sistema. Resultados: Pelo teste
de Tukey, o grupo de uma placa convencional associado a um parafuso bicortical
mostrou ter uma carga superior a 3 mm de deslocamento (87,42 ± 4,86 N)
estatisticamente significativa em comparação com o de uma placa convencional
com parafusos monocorticais (p <0,01) e uma placa com travamento com parafusos
mocorticais (p <0,01). O grupo de uma placa de travamento associado a um
parafuso bicortical mostrou ter uma carga superior a 3 mm de deslocamento (72,47
± 4,86 N) estatisticamente significativa em comparação com o de uma placa
convencional com parafusos monocorticais (p = 0,02) e uma placa com travamento
com parafusos mocorticais (p = 0,01). Não houve diferença estatisticamente
significativa entre os grupos: uma placa convencional com parafusos monocorticais
e uma placa com travamento com parafusos mocorticais (p = 0,65); uma placa
convencional associado a um parafuso bicortical e uma placa com travamento
associado a parafuso bicortical (p = 0,15). A osteotomia angular apresentou maior
resistência mecânica em 3 mm de deslocamento do que a linear. No entanto, o
viii
único grupo que apresentou diferença estatisticamente significante foi o grupo A (p
= 0,05). Conclusão: não houve diferença entre o sistema de fixação placa/parafuso
convencional e com travamento; a adição de um parafuso bicortical na região
retromolar promoveu uma melhor estabilização dos sistemas de fixação. A OSRM
angular apresentou melhor resistência mecânica.
Palavras-chaves: Osteotomia sagital do ramo mandibular. Estabilidade da fixação.
Cirurgia ortognática.
ix
ABSTRACT
Purpose: Evaluate the mechanical resistance of four different osteosynthesis in two
different design of sagittal split ramus osteotomy (SSRO) when submitted to vertical
forces. Materials and Methods: Two osteotomy models were made on
polyurethane hemimandibles. Group I - angled osteotomy and group II - linear
osteotomy, both with 20 specimes. After 5-mm advancement of the distal segment,
the bone segments were fixed by different osteosynthesis methods using 2.0-mm
plate/screw systems, establishing sub-groups: A - one convencional plate with four
2.0X5mm monocortical screws; B – one convencional plate with four 2.0X5mm
monocortical screws associate with a 2.0x12mm bicortical screws; C – one locking
plate with four 2.0X5mm monocortical locking screws; D - one locking plate with four
2.0X5mm monocortical locking screws associate with a 2.0x12mm bicortical locking
screws. The samples were then subjected to a linear load at a speed of 1 mm/min
until reaching peak load and system failure. Results: A Tukey post-hoc test revealed
that the group of one conventional plate with bicortical screws showed higher load
(87.42 ±4.86 N ) with statistically significantly compared to one conventional plate
with monocortical screws (p<0.01 ) and one locking plate with mocortical screws
(p<0.01). The group of one locking plate with bicortical screws showed higher load
(72.47 ±4.86 N ) with statistically significantly compared to one conventional plate
with monocortical screws (p=0.02) and one locking plate with mocortical screws
(p=0.01). There was not a statistically significant difference between groups: one
conventional plate with monocortical screws and one locking plate with mocortical
screws (p=0.65); one conventional plate with bicortical screws and one locking plate
with bicortical screws (p=0.15). The osteotomy with angle showed higher mechanical
resistance than linear. However, the only group that showed statistically significant
differences was the group A (p=0.05). Conclusion: no differences were detected
between locking and standard system, the placement of 2.0-mm–diameter bicortical
x
screws in the retromolar region, promoted a better stabilization of bone segments.
The angular SSRO offers the best mechanical resistance.
Keywords: Sagittal split ramus osteotomy. Fixation stability. Orthognathic surgery.
xi
SUMÁRIO
DEDICATÓRIA xiii
AGRADECIMENTOS xv
INTRODUÇÃO 1
CAPÍTULO 1: Mechanical Evaluation of the Use of Conventional and Locking
Miniplate/Screw Systems on two different sagittal split ramus osteotomies 7
CONCLUSÃO 18
REFERÊNCIAS 19
APÊNDICES 22
xii
xiii
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho aos meus pais, Apolinário dos Santos e Francisca dos Santos, com quem, aprendi e aprendo o verdadeiro significado do amor incondicional. Deixaram de lado todos os seus sonhos e de corpo e alma fizeram dos meus os seus. Esta conquista é vossa, papá e mamá. Aos meus irmãos, Romenigue dos Santos e Jurandy dos Santos, meus eternos anjos da guarda. Ao meu namorado, o melhor amigo, Renan Aversa, e ao nosso filho Enzo.
xiv
xv
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus.
“Uma noite eu tive um sonho... Sonhei que estava andando na praia com o Senhor,
e no céu passavam cenas de minha vida. Para cada cena que passava, percebi que
eram deixados dois pares de pegadas na areia: um era meu e o outro do Senhor.
Quando a última cena da minha vida passou diante de nós, olhei para trás, para as
pegadas na areia, e notei que muitas vezes, no caminho da minha vida, havia
apenas um par de pegadas na areia. Notei também que isso aconteceu nos
momentos mais difíceis e angustiantes da minha vida. Isso aborreceu-me deveras
e perguntei então ao meu Senhor: - Senhor, tu não me disseste que, tendo eu
resolvido te seguir, tu andarias sempre comigo, em todo o caminho? Contudo, notei
que durante as maiores tribulações do meu viver, havia apenas um par de pegadas
na areia. Não compreendo porquê nas horas em que eu mais necessitava de Ti, Tu
me deixaste sozinho. O Senhor me respondeu:- Meu querido filho, jamais te deixaria
nas horas de prova e de sofrimento. Quando viste na areia, apenas um par de
pegadas, eram as minhas. Foi exatamente aí, que te carreguei nos braços” (Mary
Stevenson, 1984).
Ao meu pai, Apolinário dos Santos, por ser o meu herói. Obrigada papá, por todo
o ensinamento, dedicação e amor incondicional, sabes que sempre foste e serás
meu herói. Tu saíste de outra província, a pé, no meio de uma guerra. Era pequena,
o tempo e espaço ainda eram confusos para mim, mas eu lembro-me quando
bateste a porta da cozinha e chegaste para nos resgatar. Hoje não vivemos mais
em guerra, pelo menos, não desse tipo. Mas a cada dia que passa, tens provado
ser o meu herói.
À minha mãe, Francisca dos Santos, por ser o elo da família. Obrigada mamá,
mesmo tendo nascido em uma sociedade machistas, desde pequena ensinastes-
xvi
me que ser mulher, não condiz com ser fraca. Muito pelo contrário. Olho para ti e
sei, que ser mulher significa ser guerreira (KUATCHA), trabalhar o dobro, ser a
primeira a acordar e a última a dormir. Que Deus permita-me ser metade mãe da
mãe que és.
Aos meus irmãos Romenigue dos Santos e Jurandy dos Santos pela
simplicidade e clareza com que vêm o mundo.
Ao meu namorado Renan Aversa, é notável a mudança que o nosso filho Enzo,
tem feito em cada um de nós. Obrigada por ser meu melhor amigo, por adiar seus
sonhos e de olhos fechados entrar nesta aventura de ser pai ao meu lado. Obrigada
por vocês os dois existirem.
À minha amiga Sandrine Spencer, pelas enúmeras demonstrações que para uma
amizade verdadeira, não importa o tempo nem a distância.
Ao Prof. Dr. José Ricardo de Albergaria-Barbosa pela amizade, respeito,
lealdade, sinceridade, carisma, dedicação e exemplo de pessoa e, sobretudo,
professor. Um verdadeiro MESTRE, com letras bem gordas. Quando mais precisei,
o senhor sempre esteve disponível, seja para ouvir, aconselhar, ou simplesmente
para acalmar.
Ao Prof. Dr. Márcio de Moraes, pela dedicação incondicional à profissão e à
Universidade e principalmente ao meu crescimento profissional. Eu não tinha nada
para oferecer em troca, era apenas uma aluna do quarto ano, perdida em minhas
escolhas. Em menos de cinco minutos de conversa, tive as portas da Área da
cirurgia abertas. Foi só uma de muitas outras oportunidades dadas pelo Senhor.
Obrigada pela confiança depositada professor.
xvii
À Profa. Drª. Luciana Asprino, pelo exemplo de profissional e principalmente pela
dedicação incondicional aos pacientes. A preocupação em oferecer o melhor
serviço à população que nos procura é admirável.
Ao Prof. Dr. Alexander Sverzut, pela disponibilidade, presença constante,
paciência e simplicidade com que encara o ensinamento. São características que
encurtam a distância professor versus aluno.
Ao Prof. Dr. Claudio Noia e ao Prof. Dr. João Sarmento, pela disponibilidade
imediata em fazer parte da banca de qualificação e, principalmente, por todos os
acréscimos dados a este trabalho.
Aos meus colegas de pós graduação: Pauline Magalhães, Eder Sigua, Breno
Nogueira, Renato Ribeiro, Fabiano Menegat, Clarice Maia, Douglas Goulart,
Milton Cougo, Andrezza Lauria, Raquel Medeiros, Leandro Pozzer, Evandro
Portela, Valdir Cabral, Castelo Cidade, Marcelo Breno, Darklilson Santos,
Carolina Ventura e Rodrigo Chenu.
À Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), em nome do meu país,
agradeço a oportunidade de desenvolver minhas atividades de graduação e pós-
graduação na Faculdade de Odontologia de Piracicaba.
Às funcionárias do Centro Cirúrgico – Edilaine, Angélica, Natália, Patrícia e
Débora- por serem os alicerces da área.
À Área de Materiais Dentários da Faculdade de Odontologia de Piracicaba –
Unicamp, pela possibilidade de realização dos experimentos.
À ENGIMPLAN pela doação dos materiais de fixação utilizados na pesquisa.
A toda a equipe do HSCL, em especial ao Dr. Afonso Manzano, pela paciência e
educação infinita.
xviii
1
INTRODUÇÃO
A Osteotomia Sagital dos Ramos Mandibulares
A técnica da osteotomia sagital do ramo mandibular (OSRM), associada ao uso de
fixação interna funcionalmente estável (FIE), é um procedimento cirúrgico versátil e
é a técnica mais empregue para correções de deformidades dentofacias resultantes
de prognatismo, retrognatismo ou laterognatismo mandibulares1-2.
O primeiro relato na literatura sobre a realização de uma cirurgia ortognática foi o
de Simon Hullihen, em 18473. Procedimento marcado como a primeira osteotomia
mandibular, lembrando a atual técnica de osteotomia subapical anterior.
Somente no século XX foram obtidos os maiores desenvolvimentos técnicos para a
realização da OSRM, iniciados pelo trabalho de Schuchardt, em 19424, na
Alemanha. Este foi considerado a primeira osteotomia que apresentava uma
configuração sagital, realizada por via intra-bucal.
A técnica proposta por Trauner & Obwegeser em 19575, denominada como
“separação vertical do ramo ascendente” apresentava uma evolução significativa no
desenho da osteotomia, o que permitiu a correção mandibular de três tipos de
deformidades: o prognatismo, o retrognatismo e as deformidades de trespasse
vertical negativa (mordida aberta). A versatilidade desta técnica era baseada em um
maior contato entre as superfícies ósseas osteotomizadas em todos estes
movimentos.
Ao longo dos anos seguintes, inúmeras modificações passaram a ser
incrementadas à técnica de Trauner & Obwegeser (1957)5, com destaque para as
publicações de:
2
Dal Pont em 19616, quando propôs a osteotomia retromolar, modificando a
osteotomia horizontal inferior para uma osteotomia vertical na cortical externa entre
o primeiro e o segundo molar;
Hunsuck em 19687 descreveu um corte medial horizontal menor, e com
extensão posterior imediatamente após a língula;
Epker em 19778, sugeriu modificações que delinearam o desenho que é
característico da OSRM preconizada atualmente, suas adaptações incluíram
mínimo descolamento da musculatura do masseter e dissecção medial mais
limitada, seguindo-se a osteotomia defendida por Hunsuck em 19687.
Desde então, modificações foram sugeridas respeitando a diversidade anatômica9-
11 e considerando as diversas maneiras de aplicação dos métodos de fixação2,12-13.
O Uso da Fixação Interna Funcionalmente Estável na osteotomia do ramo
mandibular
Apesar da denominação inicial e até hoje utilizada de fixação interna “rígida”, o
grupo AO/ASIF (Arbeitsgemeinschaft fuer Osteosynthesefragen/ Association for the
Study of Internal Fixation) em 1994, modificou o termo para fixação “funcionalmente
estável”, já que se provou que esse tipo de fixação permitia função durante o
processo de reparo ósseo, entretanto, existiam micromovimentos
interfragmentários, que poderiam até ser benéficos ao processo de reparo ósseo14.
A fixação interna funcionalmente estável (FIFE) é um método que permite estabilizar
os segmentos osteotomizados por meio de parafusos e/ou placas metálicas. Este
tipo de fixação é colocado em contato direto com a estrutura óssea, permitindo sua
função durante o reparo ósseo15.
No início, acreditava-se que apenas o bloqueio maxilomandibular fosse suficiente
para a estabilização dos segmentos da osteotomia sagital do ramo mandibular
(OSRM). Martis em 198416 recomendava, por exemplo, a não utilização de qualquer
3
tipo de fixação, deixando a cargo da alça muscular ptérigo-massetérica a
aproximação dos segmentos proximais e distais. Entretanto, com a elevada taxa de
recidiva dos casos operados, necessitou-se de um melhor controle do
posicionamento dos segmentos no trans e pós-operatórios até à reparação da
osteotomia e à readaptação da musculatura.
Autores como Epker8, recomendavam a utilização de osteossíntese com fio de aço
para evitar a rotação do segmento proximal, manutenção do contato ósseo e a
cabeça da mandíbula bem relacionada com a cavidade glenóide.
Entretanto, diversos estudos mostraram as deficiências dessa técnica de fixação.
Pois o fio de aço não proporcionava estabilidade adequada entre os segmentos
ósseos, levando dessa forma a índices altos de recidiva óssea e dentária, sem
contar a necessidade de bloqueio maxilo-mandibular no período pós-operatório17-
18.
Considera-se que a partir da década de 70 na Europa e década de 80 nos Estados
Unidos, preconizou-se a utilização de FIFE na OSRM, variando entre a aplicação
de placas/parafusos monocorticais, parafusos bicorticais posicionais ou parafusos
bicorticais compressivos (lag screw) e placas/parafusos monocorticais + parafusos
bicorticais (técnica híbrida)19-24.
Em 1971 Michelet et al.25 difundiram a FIFE nas cirurgias ortognáticas por meio de
placas/parafusos monocorticais na OSRM. Neste método de fixação a placa é
colocada ao longo da borda vestibular da mandíbula, e a estabilidade da mesma é
conseguida pela sua perfeita adaptação sobre a cortical, e pela sua compressão
com a fixação dos parafusos nos furos da placa25-26.
A fixação com parafusos bicorticais pode ser realizada pelo princípio compressivo,
posicional ou associação de ambas27. Pela técnica posicional, o parafuso engaja
nas duas corticais, mantendo o espaçamento planejado entre os segmentos, e
4
promovendo a estabilização do sistema de uma forma mais passiva28. Assim,
defende-se que por não haver compressão entre os segmentos ósseos, os riscos
de lesão ao nervo alveolar inferior e seu complexo vascular e de deslocamento
médio-lateral do côndilo são consideravelmente reduzidos29.
Em 2003 Stoelinga & Borstlap30 listaram tópicos que especificavam as vantagens
do emprego de placas/parafusos monocorticais sobre a técnica de parafusos
bicorticais, sejam eles posicionais ou compressivos: ausência de incisões em pele;
as placas permitem adaptação ao contorno dos segmentos osteotomizados;
parafusos monocorticais tendem a apresentar menores lesões do nervo alveolar
inferior; facilidade de correção do posicionamento inadequado do segmento
proximal; em casos de infecção, as placas podem ser facilmente removidas sob
anestesia local e execução mais fácil da técnica de placas/parafusos monocorticais.
Por conseguinte, Ochs em 200331 listou algumas das desvantagens clínicas do
emprego de placas/parafusos monocorticais em relação aos parafusos bicorticais.
Além de menor resistência mecânica, as placas também apresentam maior
potencial de palpabilidade ou irritação crônica lateralmente ao segundo molar
inferior. Apesar de não serem observadas diferenças quanto ao tempo cirúrgico
para instalação, a técnica de parafusos bicorticais também foi reconhecida por
apresentar ampla vantagem sobre a técnica de placas, por reduzir
significativamente os custos operacionais.
Na tentativa de se conseguir unir as vantagens de ambas as técnicas (parafusos
bicorticais e placas/parafusos monocorticais), foi proposta a chamada técnica
híbrida, onde além da placa com quatro parafusos monocorticais, também é
instalado um parafuso bicortical posterior ao último dente e acima do canal
mandibular32. Estudos33-34 demonstraram que a instalação de um parafuso bicortical
aumentou a resistência do sistema quando comparado com as placas/parafusos
monocorticais em estudos in vitro.
5
Uma desvantagem do método de FIFE com placas/parafusos monocorticais, é o
fato da placa ter que ser perfeitamente adaptada ao osso subjacente para evitar
alterações no alinhamento dos segmentos, alteração da relação de oclusão e da
posição do côndilo mandibular em relação à fossa mandibular37. De forma que, um
outro método de FIFE foi desenvolvido e vem sendo estudado, utilizando
placas/parafusos monocorticais com sistema de travamento. Nesse sistema de
fixação, ao contrário das placas convencionais, não há a pressão da placa contra a
superfície óssea e, por isso, não necessita de uma perfeita adaptação da mesma
ao contorno ósseo. As placas com sistema de travamento caracterizam-se por
possuírem roscas na superfície interna dos furos que, associadas às roscas
existentes na cabeça dos parafusos, permitem o engajamento placa-parafuso e
assim o seu travamento36-37 (Figura 1).
Figura 1 – Sistema placa-parafuso com travamento. Observe as roscas na face
interna dos furos da placa, bem como na cabeça do parafuso.
Fonte Gutwald R. J Med 2003; 52:21–4.
A placa, os parafusos e o osso formam uma estrutura única e contínua, com maior
estabilidade do que a apresentada nas placas de sistema convencional. Além disso,
esse sistema de fixação foi desenvolvido com o objetivo de minimizar os danos
biológicos, diminuindo assim índices de infecção e não-união36-39.
6
Estudos in vitro têm demonstrado que o sistema de placas/parafuso 2,0 mm com
travamento apresenta maior resistência mecânica do que os convencionais40-42.
Porém este método de osteossíntese tem sido amplamente documentado em
cirurgias para tratamento de fraturas de face35,36,41, mas seu uso em cirurgia
ortognática é pouco explorado34,37,42.
A maioria das análises mecânicas avaliam os diferentes tipos de osteossíntese, mas
não a influência do desenho da OSRM na resposta mecânica do sistema de fixação.
Pozzer L. et al.42 em 2014, com teste mecânico e Andrade VC. et al.43 também em
2014 com teste fotoelástico, tendo como variáveis, o desenho da OSRM e a
quantidade de avanço mandibular, concluíram que o desenho da OSRM influência
na resistência, localização e distribuição de tensões do sistema de FIFE durante o
carregamento linear.
Os motivos para realização deste estudo, foram a escassez de estudos que avaliam
o comportamento mecânico tanto do sistema de fixação placa/parafuso com
travamento para OSRM, como o do desenho da OSRM.
Sendo estabelecidos os seguintes objetivos:
1. Quantificar comparativamente a resistência do sistema placa/parafuso
monocortical convencional com o sistema placa/parafuso monocortical com
travamento;
2. Quantificar comparativamente a resistência do sistema de fixação interna
estável com placa/parafuso convencional e com travamento quando
associados a parafuso bicortical.
3. Quantificar comparativamente a resistência do sistema de fixação na
osteotomia sagital do ramo mandibular com ângulos e na osteotomia linear;
7
CAPÍTULO 1
Mechanical Evaluation of the Use of Conventional and Locking Miniplate/Screw
Systems on two different sagittal split ramus osteotomies
ABSTRACT
Purpose: Evaluate the mechanical resistance of four different osteosynthesis in two
different design of sagittal split ramus osteotomy (SSRO) when submitted to vertical
forces. Materials and Methods: Two osteotomy models were made on
polyurethane hemimandibles. Group I - angled osteotomy and group II - linear
osteotomy, both with 20 specimes. After 5-mm advancement of the distal segment,
the bone segments were fixed by different osteosynthesis methods using 2.0-mm
plate/screw systems, establishing sub-groups: A - one convencional plate with four
2.0X5mm monocortical screws; B – one convencional plate with four 2.0X5mm
monocortical screws associate with a 2.0x12mm bicortical screws; C – one locking
plate with four 2.0X5mm monocortical locking screws; D - one locking plate with four
2.0X5mm monocortical locking screws associate with a 2.0x12mm bicortical locking
screws. The samples were then subjected to a linear load at a speed of 1 mm/min
until reaching peak load and system failure. Results: A Tukey post-hoc test revealed
that the group of one conventional plate with bicortical screws showed higher load
(87.42 ±4.86 N ) with statistically significantly compared to one conventional plate
with monocortical screws (p<0.01 ) and one locking plate with mocortical screws
(p<0.01). The group of one locking plate with bicortical screws showed higher load
(72.47 ±4.86 N ) with statistically significantly compared to one conventional plate
with monocortical screws (p=0.02) and one locking plate with mocortical screws
(p=0.01). There was not a statistically significant difference between groups: one
conventional plate with monocortical screws and one locking plate with mocortical
screws (p=0.65); one conventional plate with bicortical screws and one locking plate
with bicortical screws (p=0.15). The osteotomy with angle showed higher mechanical
8
resistance than linear. However, the only group that showed statistically significant
differences was the group A (p=0.05). Conclusion: no differences were detected
between locking and standard system, the placement of 2.0-mm–diameter bicortical
screws in the retromolar region, promoted a better stabilization of bone segments.
The angular SSRO offers the best mechanical resistance.
Keywords: Sagittal split ramus osteotomy. Fixation stability. Orthognathic surgery.
Introduction
The literature review indicates that all of the major aspects of the design of the
sagittal split ramus osteotomy (SSRO) technique were in place with Hunsuck’s
modification of the basic Obwegeser–Dal Pont technique1-2. The subsequent
modifications have generally focused on the attempts to manage or minimize the
intra or postsurgical problems that have since emerged3-6.
The major problems include neurological injuries, unfavorable splits, fragment,
condylar resorption and relapse. Most of these problems will likely always be
associated with the osteosynthesis technique7.
Generally, fixation plates should conform perfectly to the cortical bone in order to
prevent disruption in the alignment of fragments, which might induce undesirable
changes in dental occlusion or in the condyle-fossa relationship8. The locking plates/
screw systems routinely used prevent displacement of the segments even when the
fixation plate is not in full contact with the cortical bone. In this system the bone
segments are not compressed against the plate and the screws9-10.
Haug et al.11 compared locking and conventional plates in mandibular angle
fractures and observed that the degree of adaptation of the locking plate to the
receptor site does not interfere with stability of the fixation, this differs from what
occurs when standard plates are used.
9
Gutwald et al.12 verified in vitro that 2.0 mm locking plates show greater resistance
than conventional plates and screws. Similar results have been reported by other
authors13-14. The use of locking systems has been extensively proposed for use
during treatment of facial fractures12,14-16, but their applications in orthognathic
surgery deserve further attention17-18.
Most mechanical analyses have assessed the different types of osteosynthesis, but
not the effect of the SSRO design on the mechanical response19-20. Pozzer et al.19
reported that the osteotomy design influences at mechanical resistance and that the
linear SSRO offers the best mechanical resistance. Andrade et al.20 conclude that
under standard osteosynthesis conditions, modifications to the SSRO design
produce changes in the location and distribution of stress.
The aim of this study was to evaluate the mechanical resistance of four different
osteosynthesis in two different SSRO design when submitted to vertical forces.
Material and Methods
Forty polyurethane synthetic mandible replicas (Nacional Ossos®, Jáu- SP - Brazil)
were used in this study, and 2 analysis groups were established according to the
osteotomy:
Group I: An osteotomy was performed from the 5 mm above the lingual, moving the
saw downwards to 14 mm. Then, sagittal through the lateral area of the second
molar and between the two molars, the osteotomy descended perpendicularly to the
basilar area, including the medial area of the mandible (Figure 1).
10
Figure 1 - (A) side and (B) medial view of angular osteotomy from group I.
Group 2: An osteotomy was performed from the 5 mm above the lingual, moving the
saw downwards to 14 mm. The movement was then made sagittal to the distal edge
of the second molar and then descended straight towards the anterior, following the
oblique line (lateral to the first molar), arriving at the basilar area of the mandible,
with no angles created between the osteotomies (Figure 2).
Figure 2 - (A) medial and (B) side view of Linear osteotomy from group II.
For each were do it a master model with the described osteotomy and from these 20
standardized models of each were replicated.
The osteosynthesis of the SSRO was performed according to the manufacturer’s
instructions. For each of the sub-groups, a master model was created, where the
11
osteosynthesis was performed taking care in the plate position. An acrylic resin
surgical guide was created for each master model (Dental Vipi Ltda., Pirassununga,
SP, Brazil), which contained the points and guides for drilling holes. In this way, the
surgical guide was standardized for each group and used for the osteosynthesis of
the remaining mandibles in each sub-group: G1A – one convencional plate with four
2.0X5mm monocortical screws; G1B – one convencional plate with four 2.0X5mm
monocortical screws associate with a 2.0x12mm bicortical screws; G1C – one
locking plate with four 2.0X5mm monocortical locking screws; G1D- one locking
plate with four 2.0X5mm monocortical locking screws associate with a 2.0x12mm
bicortical locking screws (Figure 3).
Figure 3 – G1- Linear Osteotomy; G2 Angular Osteotomy. Sub-groups: A, one 4-
hole conventional straight plate, B, one 4-hole conventional plate and one bicortical
screw, C, one 4-hole locking straight plate, D, one 4-hole locking straight plate and
1 bicortical screw.
A metallic iron alloy support was constructed, composed of a rectangular base and
a vertical horn, giving the mandible rigidity and stabilization at three points of the
posterior sector of the condylar neck, mandibular ramus and mandibular angle,
avoiding the clockwise rotation of the system during the load.
12
The mechanical test was performed in the Dental Materials Laboratory of the State
University of Campinas using a pressure device with a rounded working part,
applying pressure to the central fossa of the lower first molar. A universal test
machine was used for the testing (Instron® CO (mod. 4411)), programmed with a
linear displacement speed of 1 mm/min until reaching peak load and system failure.
The test was stopped with final loss of resistance (Figure 4).
Figure 4 - Model of vertical force application on the first mandibular molar.
Load data (newton) were obtained for 3 mm of displacement. Mean and standard
deviation values were derived and compared as for statistical significance within the
attachment categories and test using analysis of variance (ANOVA) and test t
student. A p<0.05 was considered significant and mean values were compared by
using of the Tukey test.
Results
13
It was not observed failure of fixation in the groups at displacement of 3 mm. A Tukey
post-hoc test revealed that the group of one plate with bicortical screws showed
higher load at 3 mm of displacement (87.42 ±4.86 N ) with statistically significantly
compared to one plate with monocortical screws (49.85 ±5.16 N; p<0.01) and one
locking plate with mocortical screws (43,79 ±5.16 N; p<0.01). The group of one
locking plate with bicortical screws showed higher load at 3 mm of displacement
(72.47 ±4.86 N ) with statistically significantly compared to one plate with
monocortical screws (p=0.02) and one locking plate with mocortical screws (p=0.01).
There was not a statistically significant difference between groups: one plate with
monocortical screws and one locking plate with mocortical screws (p=0.65); one
plate with bicortical screws and one locking plate with bicortical screws (p=0.15),
(table1).
Table 1 – Median and the statistical significance of reaction force in polyurethane
mandibles at 3 mm of displacement according to internal fixation
Subgroup Mean (N) SD
Statistical Significance
p<0.05
A - One 4-hole conventional straight miniplate 49,85 5,16 B, D
B - One 4-hole conventional miniplate + 1 bicortical screw 87,42 4,86 A, C
C - One 4-hole locking straight miniplate 43,79 5,16 B, D
D - One 4-hole locking miniplate + 1 bicortical screw 72,47 4,86 A, C
The osteotomy with angle showed higher mechanical resistance at 3 mm of
displacement than linear. The median values of reaction force according to design
of osteotomy were showed in Table 2.
14
Table 2 – Median of reaction force in polyurethane mandibles at 3 mm of
displacement according to design of osteotomy
Osteotomy design Mean (N) SD
Linear 58.92 25.22
Angular 70.08 22.01
However, when the groups with the same internal fixation and different design of
osteotomy were compared, the only group that showed statistically significant
differences was the group A (p=0.05).The others did not (B p=0.485; C p=0.07; D
p=0.171), as showed in Table 3 and Figure 5.
Table 3: Reaction force in polyurethane mandibles according to displacement in 3
mm, osteotomy design and group of internal fixation
Groups
Linear Osteotomy Angular Osteotomy
Displacement A B C D A B C D
3 mm
Mean 30,75 91,00 38,04 67,09 64,98 83,86 61,64 77,86
SD 11,29 11,60 9,27 9,76 10,93 32,74 28,18 12,69
15
Figure 5: Means loading at 3 mm of displacement according to design of osteotomy
and groups (internal fixation). SSRO – Linear design; SSRO-2 – angular design
angles. Subgroups: G1A – one convencional plate with monocortical screws; G1B –
one convencional plate associated with a bicortical screws; G1C – one locking plate
with monocortical locking screws; G1D- one locking plate associated with a bicortical
locking screws.
Discussion
Animal studies, such as that of Ellis and Goallo21, have shown that inadequate
securing of the segments can lead to distal segment displacement and initiate early
relapse. It has been shown that RIF can provide enough resistance to the displacing
forces that encourage micro-movements across the osteotomy site22. At the same
time, appropriate immobilization of the osteotomy gap ensures the simple healing
process that guarantees favourable long-term results23.
16
The stabilization of the osteotomy site after a sagittal split ramus osteotomy (SSRO)
has progressed, with many fixation techniques now available. The introduction of the
locking plate/ screw system was an attempt to eliminate some of the disadvantages
of conventional miniplates, such as screw loosening, need for precise plate
adaptation to the bone, no traction of the bone segment to the plate and the
avoidance of plate and screw compression against bone cortex, which could result
in bone compression and local osteolysis12, 24.
The biomechanical comparison of these two systems was done by Gutwald et al.12
in 1999, they found that locking plates were more stable in angle fractures. They
also concluded that increased stability was a result of the fixation technique and this
simplified bending and decreased torsion of the plate. Similarly, the first clinical study
about the locking miniplate/screw system done by Ellis et al. in 80 fractures in 59
patients25. They found that this system was simple and provided sound fixation in all
cases. In contrast, Chiodo et al.16 compared the failure strength of 2.0-mm locking
versus 2.0-mm conventional mandibular miniplates in a laboratory model and found
no differences between the 2 techniques. They hypothesized that the type and
degree of failure are more likely related to the bone quality and surgical technique
rather than the fixation system. The studies mentioned above are a related to stability
of the treatment of mandibular fractures after fixation using the locking system.
Ribeiro-Junior et al.17 concluded that, in the stabilization of mandibular sagittal
osteotomies, the locking screw/plate osteosynthesis systems had a slightly better
performance in resisting bone displacement. When we analyze the statistical data,
this difference was not statistically significant. Similarly, the study of Ribeiro-Junior
et al18 found no statistical differences between locking and standard system, despite
the numerical differences observed. Likewise, the present mechanical analysis not
found a statistically significant difference between groups with conventional or
locking plates
17
Some modifications to the SSRO design have been made on the basis of anatomical
needs or to improve the results of the procedure. However, no adequate mechanical
analyses have been conducted to examine differences among them19. In a
mechanical analysis to determine the influence of the SSRO design on the
resistance to vertical forces, Pozzer et al.19 concluded that the osteotomy design
influences the mechanical resistance. Agreeing with our results. However, they
found and that the linear SSRO offers the best mechanical resistance. The authors
suggest that the angles present in the proximal segment of the SSRO may come in
to contact with the bone of the distal segment so that stress can produce less
resistance to the system and stimulate the torsional forces. Contrary to our study,
where, the angular SSRO offers the best mechanical resistance. One likely cause of
this discord in the results, would be the time when the data were analyzed. In our
studies, the data included in the statistical evaluation were in the displacement of 3
mm. Contrary to the authors19, the statistical analysis was conducted by establishing
the relation between the peak load values and the average maximum displacement.
Considering this experiment, no statistical differences were detected between
locking and standard system but the placement of bicortical screw in the retromolar
region promoted a better stabilization. The angular SSRO offers the best mechanical
resistance.
18
CONCLUSÃO
De acordo com a metodologia aplicada e os resultados obtidos, dentro das
limitações deste trabalho, podemos concluir:
1. Os sistemas de FIFE utilizando placa e parafusos convencionais ou com
sistema de travamento não apresentaram diferenças estatísticas quanto à
resistência no teste mecânico.
2. A adição de um parafuso bicortical na região retromolar promoveu uma
melhor estabilização dos sistemas de fixação.
3. A OSRM angular apresentou melhor resistência mecânica.
19
REFERÊNCIAS
1. Dal Pont G. Retromolar osteotomy for correction of prognathism. J Oral Surg
1961; 19: 42-7.
2. Hunsunck E. A modified intraoral sagittal splitting technique for correction of
mandibular prognatism. J Oral Surg 1968; 26: 249-52.
3. Nishoka GJ, Aragon SB. Modified sagittal split techinique for patients with a
high lingual. J Oral Maxillofac Surg 1989; 47:426- 427.
4. Ueki K, Okabe K, Miyazaki M, et al. Position of mandibular canal and ramus
morphology before and after sagittal split ramus osteotomy. J Oral Maxillofac
Surg 2010,
5. Jeter TS, Van Sickels JE, Dolwick MF. Modified techniques for internal
fixation of sagittal ramus osteotomies. J Oral Maxillofac Surg 1984; 42: 270-
272.
6. Chuong C, Borotikar B, Schwartz-Dabney C, Sinn DP. Mechanical
Characteristics of the Mandible After Bilateral Sagittal Split Ramus
Osteotomy: Comparing 2 Different Fixation Techniques. J Oral Maxillofac
Surg 2005; 63:68-76.
7. Böckmann R, Meyns J, Dik E, Kessler P. The modifications of the sagittal
ramus split osteotomy: a literature review. Böckmann R, Meyns J, Dik E,
Kessler P. Plast Reconstr Surg Glob Open. 2015;2: 271.
8. Ellis III, E; Graham J. Use of a 2.0-mm locking plate/screw system for
mandibular fracture surgery. J Oral Maxillofac Surg. 2002; 60: 642-5.
9. Chiodo TA, Ziccardi VB, Janal M, Sabitini C. Failure strength of 2.0 locking
plates to 2.0 mm standard plates in treatment of man-dibular fractures. J Oral
Maxillofac Surg 2004;62:1392–5.
10. Oguz Y, Uckan S, Ozden AU, Uckan E, Eser A. Stability of locking and
conven- tional 2.0 mm miniplate/screw systems after sagittal split ramus
20
osteotomy: finite element analysis. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral
Radiol Endod 2009;108:174–7.
11. Haug RH, Street CC, Goltz M. Does plate adaptation affect stability? A
biomechanical comparison of locking and nonlocking plates. J Oral Maxillofac
Surg 2002;60: 1319–26.
12. Gutwald R, Alpert B, Schmelzeisen R. Principle and stability of locking plates.
Keio J Med 2003;52:21–4.
13. Ribeiro-Junior PD, Magro-Filho O, Shastri KA, Papageorge MB: Which kind
of miniplate to use in mandibular sagittal split osteotomy? An in vitro study.
Int. J. Oral Maxillofac. Surg. 2012; 41: 1369–1373
14. Kabasawa et al. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol 2013;116:e333-
e341
15. Ellis III, E; Graham J. Use of a 2.0-mm locking plate/screw system for
mandibular fracture surgery. J Oral Maxillofac Surg. 2002; 60: 642-5.
16. Chiodo TA, Ziccardi VB, Janal M, Sabitini C. Failure strength of 2.0 locking
plates to 2.0 mm standard plates in treatment of man-dibular fractures. J Oral
Maxillofac Surg 2004;62:1392–5.
17. Ribeiro-Junior PD, Magro-Filho O, Shastri KA, Papageorge MB. In vitro
biomechanical evaluation of the use of conventional and locking
miniplate/screw systems for sagittal split ramus osteotomy. J Oral Maxillofac.
2010;39:1109–14.
18. Ribeiro-Junior PD, Magro-Filho O, Shastri KA, Papageorge MB: Which kind
of miniplate to use in mandibular sagittal split osteotomy? An in vitro study.
Int. J. Oral Maxillofac. Surg. 2012; 41: 1369–1373
19. Pozzer L et al. Influence of the design in sagittal split ramus osteotomy on the
mechanical behavior. Int J Clin Exp Med. 2014; 7: 1284-8.
20. Andrade VC et al. Photoelastic evaluation of two different sagittal split ramus
osteotomies in advancement surgery. Int J Clin Exp Med. 2014; 7: 1940-4.
21
21. Ellis E, Goallo J. Relapse following mandibular advancement with dental plus
skeletal maxillomandibular fixation. J Oral Maxillofac Surg 1986: 44: 509–515.
22. Shetty V, Freymiller E, McBrearty D, Caputo AA. Functional stability of sagittal
split ramus osteotomies: effects of positional screw size and placement
configuration. J Oral Maxillofac Surg 1996: 54: 601–609.
23. Haug RH. Effects of screw number on reconstruction plating. Oral Surg Oral
Med Oral Pathol 1993: 75: 664–668.
24. Oguz Y, Uckan S, Ozden AU, Uckan E, Eser A. Stability of locking and
conven- tional 2.0 mm miniplate/screw systems after sagittal split ramus
osteotomy: finite element analysis. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral
Radiol Endod 2009;108:174–7.
25. Ellis III, E; Graham J. Use of a 2.0-mm locking plate/screw system for
mandibular fracture surgery. J Oral Maxillofac Surg. 2002; 60: 642-5.
26. Oguz Y, Saglam H, Dolanmaz D, Uckan S. Comparison of stability of 2.0 mm
standard and 2.0 mm locking miniplate/screws for the fixation of sagittal split
ramus osteotomy on sheep mandibles. Br J Oral Maxillofac Surg. 2011
Mar;49:135-7
22
APÊNDICES
Metodologia baseada no estudo realizado por Pozzer L. et al. Influence of the design
in sagittal split ramus osteotomy on the mechanical behavior. Int J Clin Exp Med.
2014; 7: 1284-8.
Grupos
Foram utilizadas 40 hemi-mandíbulas de poliuretano (Nacional Ossos®, Jáu- SP –
Brasil. Resina à base de poliuretano, bi-componente DIN 51757- 70.02 SHORE D,
desenvolvida para fabricação de moldes, peças e componentes na área de
prototipagem em geral.
Grupo I - Representado pela osteotomia sagital sugerida por Epker (1977)
Uma osteotomia horizontal foi realizada imediatamente acima da língula da
mandíbula. Uma osteotomia sagital foi realizada inferiormente na borda anterior da
mandíbula até as proximidades de segundo molar, então outra terceira osteotomia
é estendida inferiormente e lateralmente até à base mandibular, incluindo a face
medial da mandíbula, referente à parte onde as corticais se fundem (Fig. 1, 2, 3 e
4).
Figura 1. - (a) Vista medial e (b) lateral da mandíbula de poliuretano com o desenho
da OSRM (grupo I).
23
Figura 2. - Vista superior da mandíbula de poliuretano com o desenho da OSRM
(grupo I).
Figura 3. - (a) Vista anterior e (b) inferior da mandíbula de poliuretano com o
desenho da OSRM (grupo I).
Grupo II - Representado pela osteotomia sagital do ramo mandibular linear, não
angulada, preconizada por Farrel & Tucker (2011), em que a osteotomia medial
inicia-se introduzindo 2/3 da serra reciprocante, 5mm acima da língula, não
perpendicular à face medial do ramo e sim mais linear, ou seja, paralela à face
medial do ramo mandibular e descende de forma linear até à região do primeiro
molar inferior, terminando em bisel, sem ângulo (Fig. 4, 5, 6 e 7).
24
Figura 4 - (a) Vista lateral e (b) medial da mandíbula de poliuretano com o
desenho da OSRM (grupo II).
Figura 5. - Vista superior da mandíbula de poliuretano com o desenho da OSRM
(grupo II).
25
Figura 6. - (a)Vista anterior e (b) inferior da mandíbula de poliuretano com o
desenho da OSRM (grupo II).
Sub-grupos
O grupo I foi subdividido em 4 subgrupos: grupo IA (uma placa reta convencional de
4 furos); grupo IB (uma placa reta convencional de 4 furos e um parafuso bicortical)
e grupo IC (uma placa reta com travamento de 4 furos), grupo ID ( uma placa reta
com travamento de 4 furos e 1 parafuso bicortical). Da mesma forma, o grupo II foi
subdividido em 4 subgrupos (Fig. 7).
26
Figura 7. – Gripos: G1- osteotomia linear; G2- osteotomia angulada
Preparo da amostra para teste mecânico
As mandíbulas foram cortadas a partir de um mesmo exemplar, ou seja, a partir de
um modelo único. Inicialmente, o corte horizontal acima do forame mandibular foi
realizado em rotação 1:1, 30.000 rpm, montado em peça de mão para adaptação
de serra reciprocante para a realização da osteotomia sagital propriamente dita.
Finalizando esse processo, o restante das osteotomias foram realizadas da mesma
forma que o corte inicial.
Após a obtenção de cada modelo de osteotomia sagital do ramo mandibular e
seguindo sistematicamente as recomendações dos autores idealizadores, esse
material foi encaminhado como modelo mestre para obtenção do substrato desse
estudo a fim de padronizar a amostra, obtendo uma amostra uniforme e sem
alterações na forma e desenho da osteotomia. Em cada modelo de osteotomia
sagital do ramo, o corte iniciou e terminou na mesma região nos três subgrupos de
cada grupo, para garantir a mesma área de contato entre os segmentos separados
nos dois grupos (Figura 8).
27
Figura 8. - Distâncias correspondentes entre côndilo e término da osteotomia no
segmento proximal e distância entre o início da osteotomia e término nos segmentos
correspondentes. (a) (b) Osteotomia convencional (angulada) de 40 mm e 65 mm
no segmento distal e 80 mm e 95 mm no segmento proximal. (c) (d) Osteotomia
linear de 50 mm e 60 mm no segmento distal e 85 m. e 90 mm no segmento
proximal.
Todos os grupos foram fixos sem dobradura das placas e sempre na mesma
posição vertical e horizontal no segmento distal (dentado) de acordo com os guias
cirúrgicos construídos para redução e perfuração, de acordo com o avanço, e após
isso, os guias foram removidos para a fixação da primeira mandíbula escolhida
aleatoriamente. Cada subgrupo possuía seu próprio guia que foi utilizado para
instalação dos parafusos nos dois grupos estudados nesse trabalho. Esse guia
permitiu a mesma configuração espacial dos parafusos e a mesma área entre os
mesmos. As perfurações foram realizadas com broca cilíndrica de 1,6mm de
diâmetro e com a instalação dos parafusos posicionalmente, perpendiculares à
osteotomia.
28
Suporte de teste
De forma padronizada, todos os grupos de hemimandíbulas foram preparados para
adaptação em um único suporte metálico, constituído de uma liga de ferro,
composto por uma base retangular e uma haste vertical com uma extensão
horizontal em sua região mais superior (figura 8 e 9). Esse suporte conferia rigidez
às mandíbulas em três pontos distintos, evitando assim, a rotação horária do
sistema durante o carregamento.
Figura 8. - Suporte metálico - Vista frontal - Dimensões do suporte de testes. (a)
Altura da haste = 18 cm, (b) Altura da haste aonde era adaptada a hemimandíbula
= 12 cm, (c) Largura interna da haste = 3 cm, (d) Largura da base do suporte = 13
cm.
29
Figura 9. - Suporte metálico - Vista lateral - Dimensões do suporte de testes. (a)
Altura da haste = 18 cm, (b) Comprimento da base = 23 cm, (c) Altura da base = 1,2
cm
Após as fixações, todas as amostras foram incluídas em um bloco de resina acrílica,
quimicamente ativada, incolor (Dental Vipi Ltda ®. Pirassununga – São Paulo,
Brasil) em toda a extensão do ramo mandibular para permitir seu posicionamento e
fixação nos suportes em que foram levadas à máquina de ensaio. Para isto foi
utilizado um molde metálico retangular (Figura. 10), previamente lubrificado com
vaselina em pasta (Indústria Farmacêutica Rioquímica Ltda., São José do Rio Preto,
São Paulo, Brasil).
A confecção dessa base em resina acrílica, neste molde, permitiu a padronização
das dimensões de todos os blocos de resina e do posicionamento e fixação das
amostras no suporte para o teste mecânico.
30
Figura 10. - Molde em metal para inclusão das hemimandíbulas – vista superior. (a)
Comprimento do suporte = 18 cm, (b) Largura do suporte = 3cm.
Teste de carregamento
Foi utilizada para o teste de carregamento uma máquina para ensaio universal
mecânica Instron, modelo 4411 (Instron Corp, Norwood, MA) do Departamento de
Materiais Dentários da Faculdade de Odontologia de Piracicaba da Universidade
Estadual de Campinas, FOP- UNICAMP, (Figura. 11).
Figura 11. - Máquina de ensaio universal Instron 4411.
Para a realização de tal teste, foram confeccionados um dispositivo metálico de
aplicação de carga e um dispositivo para fixação das hemimandíbulas (suporte)
junto ao equipamento do teste de carregamento (Fig. 12).
31
Figura 12. - Dispositivo para a aplicação de carga.
Para o teste de carregamento, foi estabelecida uma velocidade de 1mm/min, para
aplicação de carga progressiva sobre o sistema, quando foi realizada a obtenção
do valor de resistência ao carregamento, em Newtons (N). A carga foi sempre
aplicada no segmento distal num ponto fixo, que recebia o dispositivo de aplicação
de carga, previamente confeccionado, na fossa central do primeiro molar inferior
(Figura. 13). O sistema continuou a ser submetido ao teste até a falha total do
mesmo, quando havia perda da resistência e a máquina terminava o ensaio (parava
automaticamente, indicando “break”), ou até o deslocamento de 10mm.
32
Figura 13. - Incidência da carga na fossa central do 1º molar no teste mecânico.