Atendendo a solicitação do(a) autor(a), o texto completo desta tese/dissertação será disponibilizado somente a partir de 15/02/2024. At the author’s request, the full text of this thesis/dissertation will not be available until Feb 15, 2024. 2023 TALITA SUELEN DE QUEIROZ COMPORTAMENTO DA ASSOCIAÇÃO ENTRE PROTETOR BUCAL E MALHA DE REFORÇO EM POLIAMIDA NA ABSORÇÃO DE IMPACTO EM REGIÃO ANTERIOR MAXILAR: análise in silico e in vitro São José dos Campos 2023 TALITA SUELEN DE QUEIROZ COMPORTAMENTO DA ASSOCIAÇÃO ENTRE PROTETOR BUCAL E MALHA DE REFORÇO EM POLIAMIDA NA ABSORÇÃO DE IMPACTO EM REGIÃO ANTERIOR MAXILAR: análise in silico e in vitro Dissertação apresentada ao Instituto de Ciência e Tecnologia, Universidade Estadual Paulista (Unesp), Campus de São José dos Campos, como parte dos requisitos para obtenção do título de MESTRA, pelo Programa de Pós-Graduação em CIÊNCIAS APLICADAS À SAÚDE BUCAL. Área: Prótese Dentária. Linha de pesquisa: Desenvolvimento de materiais e novas tecnologias em odontologia. Orientador: Prof. Assoc. Tarcisio José de Arruda Paes Junior Coorientador: Prof. Dr. João Paulo Mendes Tribst. Instituto de Ciência e Tecnologia [internet]. Normalização de tese e dissertação [acesso em 2023]. Disponível em http://www.ict.unesp.br/biblioteca/normalizacao Apresentação gráfica e normalização de acordo com as normas estabelecidas pelo Serviço de Normalização de Documentos da Seção Técnica de Referência e Atendimento ao Usuário e Documentação (STRAUD). Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca Prof. Achille Bassi e Seção Técnica de Informática, ICMC/USP com adaptações - STATI, STRAUD e DTI do ICT/UNESP. Renata Aparecida Couto Martins CRB-8/8376 Queiroz, Talita Suelen de Comportamento da associação entre protetor bucal e malha de reforço em poliamida na absorção de impacto em região anterior maxilar: análise in silico e in vitro / Talita Suelen de Queiroz. - São José dos Campos : [s.n.], 2023. 87 f. : il. Dissertação (Mestrado) - Pós-Graduação em Ciências Aplicadas à Saúde Bucal - Universidade Estadual Paulista (Unesp), Instituto de Ciência e Tecnologia, São José dos Campos, 2023. Orientador: Tarcisio José de Arruda Paes-junior Coorientador: João Paulo Mendes Tribst 1. Protetor bucal. 2. Trauma dentário. 3. Malha de reforço. 4. Resposta biomecânica. I. Paes-junior, Tarcisio José de Arruda, orient. II. Tribst, João Paulo Mendes, coorient. III. Universidade Estadual Paulista (Unesp), Instituto de Ciência e Tecnologia, São José dos Campos. IV. Universidade Estadual Paulista 'Júlio de Mesquita Filho' - Unesp. V. Universidade Estadual Paulista (Unesp). VI. Título. BANCA EXAMINADORA Prof. Assoc. Tarcisio José de Arruda Paes Junior (Orientador) Universidade Estadual Paulista (Unesp) Instituto de Ciência e Tecnologia Campus de São José dos Campos Prof. Dr. Rodrigo Máximo de Araújo Universidade Estadual Paulista (Unesp) Instituto de Ciência e Tecnologia Campus de São José dos Campos Prof. Dr. Eduardo Miyashita Universidade Paulista (UNIP) Campus de São Paulo São José dos Campos, 15 de fevereiro de 2023. DEDICATÓRIA Ao meu pai José Genilson de Queiroz (in memorian), a minha maior saudade da vida, o meu melhor anjo da guarda e quem eu gostaria muito que estivesse presente fisicamente nesta etapa da minha vida. Meu pai sempre acreditou no meu esforço e capacidade, mesmo com suas limitações me incentivou a ser dentista e tenho certeza que ficaria feliz com mais essa conquista que estou alcançando. Tenho certeza também que nos meus momentos difíceis ele agiu de lá de cima, estando sempre ao meu lado. À minha avó, Basília Sabina de Queiroz (in memorian), meu amor e minha joia. Meu primeiro grande exemplo de força. À minha mãe, Maria Sabina de Queiroz, que tenho a honra em tê-la, minha companheira, minha guerreira, minha incentivadora! Nunca mediu esforços pra me ajudar. Nunca foi fácil pra gente, mas a gente tem conseguido. Tudo por você, mãe! Ao Lucas Ribeiro, meu namorado, que esteve comigo em literalmente todos os momentos e me ajudou em todas as fases. Meu porto seguro. À minha amada afilhada Lívia de Queiroz Quintanilha e meu amado afilhado Cauan Queiroz, por quem me esforço para servir de exemplo. AGRADECIMENTOS Inicialmente, gostaria de agradecer à Deus, toda honra e toda glória à Ele. Estou fazendo o que eu sempre sonhei, consegui concluir minha pesquisa com seriedade. Sem Deus, nada seria possível. Ao meu orientador, Tarcísio José de Arruda Paes Junior, acreditou e confiou a mim esse trabalho. Soube orientar e despertar em mim as coisas necessárias para que tudo desse certo. Para um trabalho ser bem desempenhado é imprescindível uma sintonia entre Orientador e Orientado. Eu tive sorte. Obrigada pelas conversas e conselhos até mesmo em situações pessoais. Sou muito grata por toda ajuda, esforço, compreensão e estou orgulhosa dos frutos do projeto. Ao Professor Alexandre Luiz Souto Borges, coordenador da pós graduação e dono da maior simpatia do ICT, que me auxiliou em TUDO o que precisei nessa pesquisa. Em dúvidas na parte escrita do FEA, no momento do estudo in vitro por extensometria, me ensinou sobre os extensômetros, me ajudou no FEA. Estava disponível para sanar todas as dúvidas que eram de sua expertise. Obrigada também por ter sido amigo quando precisei. Ao meu coorientador, João Paulo Mendes Tribst, que sempre me incentivou em diversas atividades, me deu oportunidades e me ajudou no meu desenvolvimento intelectual, principalmente em relação à odontologia esportiva. Obrigada pelos incentivos e pela torcida. Aos professores Eduardo Uemura, João Mauricio Ferraz, Laffayete Nogueira Junior e Rodrigo Máximo de Araújo, que permitiram minha participação nos Estágios Docência em Prótese Parcial Removível, elevaram meu nível de aprendizado e foram sempre muito disponíveis em me ajudar a evoluir profissionalmente. Obrigada por tudo! Sempre serei grata! Aos queridos Guilherme Scalzer e Jefferson Mattos, que me auxiliaram nessa pesquisa. A ajuda de vocês foi fundamental! Muito obrigada pela parceria. Aos meus amigos: Leonardo Jiro Nomura Nakano, Lucas Tanaka, Ellen Randolli, Marcelle Coelho, Ana Luísa Theodoro, Thais Fernanda Gonçalves, Olga Djordjevic, Barbara Begnini, Matheus Fernandes, Beatriz Serralheiro, Alinne, Nathalia Ramos, Raquel Coutinho, William Simões, Laura Calvache, Natalia Rossi, Bianca Tanide e colegas de pós graduação, obrigada por todo apoio. À minha aluna de Iniciação Científica, Larissa Haddad e Borro, que permitiu e confiou em mim para ser sua coorientadora. Obrigada por toda a dedicação em suas duas pesquisas com financiamento PIBIC. À minha orientadora de cinco iniciações científicas com bolsa na graduação, Luciane Dias de Oliveira, que sempre despertou muita admiração em mim e me moldou para a pós graduação. Ela sabe o quanto sou grata e sabe exatamente tudo o que contribuiu para minha evolução pessoal e profissional. Aos professores Max Neisser e Lucio Murilo, meus mestres, professores, parceiros de Projeto Onco e amigos com quem sempre pude contar e aprender. Independente do dia e horário. Obrigada por tudo. Vocês têm minha admiração, respeito e gratidão. Aos demais professores da pós graduação em Ciências Aplicadas à Saúde Bucal – CASB, em especial: Marco Antônio Bottino, Renata Marques de Mello e Renato Sussumu Nishioka, por terem contribuído tanto para meu crescimento profissional e não medirem esforços para me ajudar! Aos Projetos de extensão: Onco, Dentaduras S.A e Prótese Bucomaxilofacial e demais colaboradores, que me fizeram crescer demais como profissional da área da saúde e como ser humano. É uma honra fazer parte. Aos funcionários do ICT Fernandinho, Marcão, Josi, Juju da prótese, Lílian, Pâmela, Carol, Sandra, Marcinha e Val da periodontia que sempre foram muito solícitos a me ajudar e criei muito carinho e gratidão. À Capes, pela concessão de bolsa de mestrado durante os anos 2021 até novembro de 2022. À FAPESP, pela concessão de bolsa de mestrado 2022/2023 - Processo 2021/11159-7 e pela concessão de Auxílio Pesquisa - Processo 2022/11307-9. À PIBIC, pelas duas bolsas de IC para minha aluna Larissa Haddad e Borro, em especial a última que é diretamente correlacionada com minha dissertação – Processo 7129/2022. À Bioart, pela concessão de todas as placas de EVA da realização desse estudo. Aos membros da banca Prof. Dr. Eduardo Miyashita e Prof. Dr. Rodrigo Máximo de Araújo, pela disponibilidade em participar da minha banca de defesa de mestrado e colaborar com o trabalho realizado. Aos membros da minha família, inclusive meus primos que me incentivaram verdadeiramente, não preciso citar nomes, eles sabem quem são e o que isso representou para mim. À UNESP de São José dos Campos, por todas as oportunidades de crescimento que tive. É a minha instituição do coração. A todos que de alguma forma contribuiu para a finalização deste trabalho. Ninguém vai longe sozinho. A vida e as conquistas são melhores ao lado das pessoas certas! Ser mestre era um sonho para mim, que com muito esforço, abdicação, dedicação, força, coragem e auxílio de pessoas importantes, o projeto foi tomando forma e finalizado. Obrigada! Meus mais sinceros: Obrigada. "Somehow I can't believe that there are any heights that can't be scaled by a person who knows the secrets of making dreams come true. This special secret, it seems to me, can be summarized in four Cs. They are curiosity, confidence, courage, and constancy, and the greatest of all is confidence". Walt Disney RESUMO Queiroz TS. Comportamento da associação entre protetor bucal e malha de reforço em poliamida na absorção de impacto em região anterior maxilar: análise in silico e in vitro [dissertação]. São José dos Campos (SP): Universidade Estadual Paulista (Unesp), Instituto de Ciência e Tecnologia; 2023. Esse estudo avaliou in vitro e in silico as respostas dentoalveolares em incisivos centrais frente a traumas na região anterior da maxila, com uso de protetores bucais (PB) reforçados por malha em poliamida em três diferentes localizações. Os grupos de estudo foram divididos em crânio com PB convencional em EVA (etileno vinil acetato) com 4mm de espessura; PB em EVA 4mm de espessura (controle) com reforço a 1mm (Mg 1+3), 2mm (Mg 2+2) e 3mm (Mg 3+1) do limite vestibular. No estudo in vitro um modelo do crânio foi impresso em Resina Spin Red - Quanton 3D abrangendo a região maxilar e os dentes individualmente em resina Resilab Clear - Wilcos e o ligamento periodontal foi simulado em silicone de adição. Para mensurar as microdeformações, foram colocados extensômetros no processo alveolar da maxila e no centro das coroas dos dentes 11 e 21, paralelos ao longo eixo destes. Os PB foram produzidos em EVA com reforços de acordo com cada grupo (n=10). O impacto foi realizado por meio de uma máquina específica desenvolvida aplicando a energia de Ep=0,5496 J, com força dentro do limite elástico do material do crânio no sentido horizontal paralelo ao solo e perpendicular à superfície de contato da esfera de 35mm. No estudo in silico, os quatro grupos foram modelados e analisados por análise explícita dinâmica simulando impacto por meio de uma esfera de aço com 35mm de diâmetro e 7.8 g/cm³ de densidade a 1m/s com todas as condições semelhantes ao estudo in vitro. Os materiais foram considerados isotrópicos, homogêneos e lineares. Os contatos seguiram as mesmas condições físicas do ensaio in vitro (friccional e colado). As malhas foram definidas com tetraedros após convergência de 10%. As deformações e tensões máximas principais nos dentes e na maxila foram apresentadas em gráficos colorimétricos. Os dados obtidos do estudo in vitro foram submetidos aos testes de Shapiro-Wilk, Kruskal-Wallis e ao teste de comparação múltipla de Dunn (significância de 5%). Os resultados mostram diferença estatística para o grupo sem reforço em relação aos demais grupos (p = 6,8x10-5), em relação às as microdeformações (με) nas diferentes áreas de impacto, não foi possível observar diferença estatística (p = 0,879). Os resultados da análise por elementos finitos corroboraram com o estudo in vitro por extensometria, o que permite validação dos modelos teóricos e práticos para análises futuras. Palavras-chave: protetor bucal; trauma dentário; malha de reforço; resposta biomecânica. ABSTRACT Queiroz TS. Behavior of the association between mouthguard and polyamide reinforcement mesh on impact absorption in anterior maxillary region: in silico and in vitro analysis [dissertation]. São José dos Campos (SP): São Paulo State University (Unesp), Institute of Science and Technology; 2023. This study evaluated in vitro and in silico dentoalveolar responses in central incisors to trauma in the anterior region of the maxilla, using mouthguards (MG) reinforced with polyamide mesh in three different locations. The study groups were divided into skull with conventional PB in EVA (ethylene vinyl acetate) with 4 mm thickness; PB in 4mm thick EVA (control) with reinforcement at 1mm (Mg 1+3), 2mm (Mg 2+2) and 3mm (Mg 3+1) from the vestibular limit. In the in vitro study, a skull model was printed in Spin Red Resin - Quanton 3D covering the maxillary region and teeth individually in Resilab Clear - Wilcos resin and the periodontal ligament was simulated in addition silicone. To measure the microdeformations, extensometers were placed in the alveolar process of the maxilla and in the center of the crowns of teeth 11th and 21th, parallel to their long axis. The BP were produced in EVA with reinforcements according to each group (n=10). The impact was performed by a specific machine developed, applying Ep=0.5496 J of energy, with force within the elastic limit of the skull material in the horizontal direction parallel to the ground and perpendicular to the contact surface of the 35mm sphere. In the in silico study, the four groups were modeled and analyzed by dynamic explicit analysis, simulating impact through a steel sphere with 35mm in diameter and 7.8 g/cm³ of density at 1m/s with all conditions similar to the in vitro study. The materials were considered isotropic, homogeneous and linear. The contacts followed the same physical conditions of the in vitro test (frictional and glued). Meshes were defined with tetrahedrons after 10% convergence. The main maximum deformations and stresses in the teeth and in the maxilla were presented in colorimetric graphs. The data obtained from the in vitro study were submitted to the Shapiro-Wilk, Kruskal-Wallis and Dunn's multiple comparison test (5% significance). The results show a statistical difference for the group without reinforcement in relation to the other groups (p = 6.8x10-5), in relation to the microdeformations (με) in the different areas of impact, it was not possible to observe a statistical difference (p = 0.879). The results of the finite element analysis corroborated the in vitro study by extensometry, which allows validation of theoretical and practical models for future analysis. Keywords: mouthguard; dental trauma; reinforcement mesh; biomechanical response. SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 12 2 REVISÃO DE LITERATURA .................................................................................. 18 2.1 Traumas Orofaciais Esportivos ........................................................................ 18 2.2 Protetores Bucais .............................................................................................. 20 2.3 Classificação dos Protetores Bucais ............................................................... 22 2.4 Reforços em Protetores Bucais ....................................................................... 24 2.4.1 Fibras de Nylon ............................................................................................... 25 2.5 Análise por Extensometria ............................................................................... 26 2.6 Análise por Elementos Finitos ......................................................................... 27 3 PROPOSIÇÃO ....................................................................................................... 30 4 MATERIAL E MÉTODOS ....................................................................................... 31 4.1 Análise por Elementos Finitos ......................................................................... 32 4.1.1 Pré-Processamento ........................................................................................ 32 4.1.2 Preparo do Modelo ......................................................................................... 32 4.2 Estudo in vitro ................................................................................................... 37 4.2.1 Confecção dos Espécimes ............................................................................ 37 4.2.2 Mensuração das Propriedades Mecânicas de Resinas para confecção de crânio................................................................................................................... 37 4.2.3 Resultados da Mensuração das Propriedades Mecânicas das Resinas ... 39 4.2.4 Modelo Maxilar ................................................................................................ 40 4.2.5 Dentes com estrutura radicular ..................................................................... 41 4.2.6 Inclusão de dentes em alvéolos maxilares .................................................. 43 4.2.7 Individualização de crânio ............................................................................. 44 4.2.8 Confecção do Protetor Bucal ........................................................................ 45 4.2.9 Testes de Impacto .......................................................................................... 52 4.2.10 Extensometria ............................................................................................... 55 5 RESULTADOS ....................................................................................................... 59 5.1 Análise por Elementos Finitos ......................................................................... 59 5.2 Estudo in vitro por extensometria ................................................................... 63 5.2.1 Análise Estatística .......................................................................................... 63 5.3 Validação ............................................................................................................ 68 6 DISCUSSÃO .......................................................................................................... 69 7 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 77 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 78 12 1 INTRODUÇÃO A odontologia esportiva é uma das mais recentes modalidades odontológicas que demonstra grande ascensão. Essa especialidade engloba desde prevenção, até o tratamento de atletas que apresentam lesões orofaciais e patologias orais (Saini, 2011). Grande parte das práticas esportivas apresentam riscos de traumas orofaciais e concussões aos atletas participantes, o que torna a incidência de lesões orofaciais no esporte amplamente documentada (Fernandes et al., 2019; Knapik., et al., 2007; Lam, 2016; Piccininni et al., 2017; Sousa et al., 2020; Tribst et al., 2020). As lesões orofaciais representam uma classe de trauma, que inclui fraturas em coroas dentárias, laceração de tecidos moles, como a língua e gengiva, traumas em ossos da face, danos na articulação temporomandibular (Ahmed et al., 2021; Knapik et al., 2007; Sousa et al., 2020; Tribst et al., 2020), fraturas radiculares, concussão, subluxação, extrusão, intrusão, luxação e avulsão dentária (Tuna et al., 2014). Traumas na região oral e maxilofacial podem apresentar-se inconvenientes, como diminuição na performance do atleta, bem como afastamento da participação em competições importantes, além de afetar mudanças na expressão facial, limitar ações cotidianas como mastigação, fonação, influenciar negativamente a nutrição e, consequentemente gerar perda de massa muscular, redução de desempenho, força e ritmo de jogo. Essas alterações implicam em grande cobrança do clube, empresários e patrocinadores, devido aos investimentos, e, em casos mais graves, trazer impactos psicológicos, por promoverem sequelas permanentes (Park et al., 2021; Saito et al., 2022; Tuna et al., 2014). A face é a região do corpo mais vulnerável a traumas e normalmente mostra-se como a menos protegida em treinos e competições esportivas. Além disso, cerca de 11 a 40% de todas as lesões esportivas envolvem a face e são resultantes de impactos por objetos ou contato entre jogadores (Saini, 2011). Segundo Sousa e colaboradores (2020), a porcentagem média de esportistas por modalidades que sofreram lesões orofaciais de qualquer tipo são: luta livre (83,3%), boxe (73,7%), basquete (70,6), karatê (60,0%), jiu-jitsu (41,2%), handebol (37,1%), futebol (23,3%), judô (22,3%) e hóquei de campo (11,5%). Diante disso, em 1950, a 13 American Dental Association (ADA) sugeriu o uso de proteção com dispositivos resilientes, os protetores bucais, com a finalidade de evitar ou atenuar lesões orofaciais, mesmo quando o impacto não é diretamente exercido sobre o dente (Tribst et al., 2020). Após uma década, foram verificados resultados positivos em relação à efetividade e diminuição da incidência de danos nas estruturas orofaciais, o que tornou obrigatório seu uso em práticas esportivas com contato físico (Sousa et al., 2020). Atualmente, a ADA recomenda o uso de protetor bucal para 29 diferentes modalidades de esportes, como: artes marciais, luta livre, boxe, hóquei de gelo e campo, squash, futebol americano, surfe, skate, basquete, handebol, pólo aquático, vôlei, ginástica, raquetebol, rugby, arremesso de peso, hipismo, ciclismo entre outros (Knapik et al., 2007; Sousa et al., 2020). Os protetores bucais são classificados de acordo com sua confecção, sendo estes divididos em três grupos: estoque, método “aquece e morde” e individualizado (Saini, 2011; Tribst et al., 2020). Os protetores bucais de estoque são definidos como bandejas plásticas que envolvem os dentes, além disso são as opções mais baratas e menos precisas. Os realizados através do aquecimento e mordida possuem material termoplástico e devem ser aquecidos em água quente e modelados em boca através da pressão da mordida. Os protetores bucais individualizados são realizados com auxílio do dentista (Bishop et al., 1985), os quais utilizam modelos da boca do paciente para obtenção de um protetor bucal preciso e eficiente (Tribst et al., 2018), além de oferecer melhor capacidade de fonação, cardiorrespiratória e menor incômodo ao atleta (Caneppele et al., 2017). O tipo de material utilizado na confecção do protetor bucal pode influenciar sua eficácia (Fernandes et al., 2019), entre os materiais mais utilizados na produção desse dispositivo são: copolímero de polivinil acetato-polietileno ou etileno vinil acetato (EVA), policloreto de vinil, látex, resina acrílica e poliuretano (Knapik et al., 2007). O EVA é o material mais utilizado, o que garante propriedades físicas ao aparelho, possibilitando a absorção de impacto (Kataoka et al., 2014; Tribst el al., 2020), ser de fácil manuseio, ter habilidade de não absorção de água, além de permitir a inclusão de camadas de reforço dentro do protetor (Tribst et al., 2020). A espessura sugerida para confecção de protetores bucais feitos de EVA para que promova adequada absorção de impacto, está entre três e quatro milímetros (Kataoka et al., 2014). Westerman e colaboradores (2002) verificaram 14 que o aumento na espessura a partir de 4 mm apresentaria uma pequena melhora na absorção de impacto, o que não traria grandes benefícios por diminuir o conforto do usuário (Knapik et al., 2007). Os protetores bucais atuam reduzindo lesões orofaciais através da prevenção de fraturas ou deslocamento de dentes (Caneppele et al., 2017); proteção contra fraturas da mandíbula; redução da possibilidade de laceração de tecidos moles, através da separação dos dentes e tecidos moles; e redução de concussão através da estabilização da cabeça ao utilizar o protetor bucal (Knapik et al., 2007). A dissipação de forças é realizada devido à cobertura adequada realizada pelo EVA em todos os dentes e estruturas, e a redução do impacto para o complexo da articulação temporomandibular é obtido através do espaço entre a cabeça da mandíbula e a cavidade articular, obtido pela separação entre os dentes pelo protetor bucal. Durante o impacto, esse espaço é suficiente para reduzir ou prevenir traumas entre as estruturas previamente citadas (Piccininni et al., 2017). Apesar de sua capacidade de reduzir riscos de danos orofaciais, alguns atletas julgam ser difícil utilizar este equipamento, relatando instabilidade, sensação de boca seca, mau hálito, dificuldade na fala e ao respirar, além de náuseas e percepção de queda na performance (Caneppele et al., 2017). Entretanto, uma revisão sistemática realizada por Caneppele e colaboradores em 2017, demonstrou que o protetor bucal individualizado é o modelo que apresenta menor interferência na fala, respiração e sensação de boca seca. Além disso, mostrou-se com melhor adaptação na cavidade bucal e menor sensação de náuseas aos atletas analisados. O protetor bucal individualizado apresenta resultados mais próximos do que é considerado como ideal para uso, promovendo adequada proteção durante as atividades de contato (Tribst et al., 2018). Embora o uso desse dispositivo em atividades esportivas seja fundamental para prevenção ou redução de lesões orofaciais, mesmo com o uso deste durante a ocorrência de impactos na face, as tensões aplicadas nas estruturas rígidas ainda são relevantes, principalmente em incisivos centrais superiores (Tribst et al., 2020). Diante disso, foram realizados estudos em busca de elevar a efetividade dos protetores bucais, utilizando reforços, como uso de camadas laminadas, cavidades contendo ar (Takeda et al., 2006), inserções de laminados de sorbotano (Bulsara et al., 1998), resina acrílica (Patrick et al., 2002), malha de sílica (Tribst et al., 2020), 15 titânio (Kataoka et al., 2014), esponjas e fibra de vidro (Matsuda et al., 2020). Entretanto, a literatura mostra-se inconclusiva sobre o melhor método de reforço de protetores bucais (Kataoka et al., 2014; Tribst et al., 2020). Fibras de nylon modificadas por sílica são um exemplo de material que pode ser utilizado para reforço de protetores bucais durante o processo de confecção desse dispositivo (Tribst et al., 2020), pois as fibras de nylon possuem amidas polares que permitem que cadeias adjacentes realizem ligações de hidrogênio, o que favorece a progressão de sua cristalinidade, resistência e durabilidade. A eficácia de reforços realizados por meio dessas fibras depende de seus projetos de estrutura e orientação, além da força aplicada e sua ligação com o material a ser reforçado, para transferência de cargas (Paes-Junior et al., 2017). Além disso, um dos métodos considerados mais bem sucedidos para melhorar as propriedades mecânicas da resina acrílica é a incorporação de nanopartículas de sílica, o que demonstra efeitos significativos tanto em aspectos mecânicos quanto térmicos (Cevik et al., 2018). No Instituto de Ciência e Tecnologia de São José dos Campos/UNESP-SP, foi desenvolvida uma malha composta de nylon (poliamida) incorporada por sílica em 0.5% de seu volume (patente número BR1020120281198) com a finalidade de unir as propriedades mecânicas desses materiais, melhorando a distribuição de cargas (Almeida et al., 2016). Baseado nisso, foram realizados estudos onde esta estrutura foi inserida dentro de polímeros como resina acrílica e bisacrílica a fim de confeccionar estruturas de próteses fixas provisórias (Paes-Jr et al., 2017) e, em próteses totais mucossuportadas e implantossuportadas de arco completo (Almeida et al., 2016; Gonçalves et al., 2018; Paes-Jr et al., 2017), promovendo melhorias na resistência das estruturas testadas. Considerando a grande importância e crescimento que a odontologia do esporte apresenta (Saini, 2011), o uso de reforços com fibras de nylon incorporada por sílica em protetores bucais customizados pode ser uma solução inovadora na absorção de impactos e redução de lesões orofaciais, uma vez que esse tipo de trauma acaba por diminuir a performance do atleta e pode afastá-lo de importantes competições (Park et al., 2021; Tuna et al., 2014), sendo de grande importância o desenvolvimento de novas tecnologias a fim de reduzir esses grandes impactos. Tribst e colaboradores (2019) realizaram um estudo in silico em protetores 16 bucais com 4mm de espessura de EVA, reforçados pela malha de nylon incorporada por sílica. O reforço foi posicionado no centro do sentido horizontal da região vestibular do protetor bucal, e ao se tratar da disposição cérvico-oclusal, foi situado na região cervical dos dentes. Entretanto, não houve diferença significativa na resposta biomecânica das estruturas orofaciais frente ao impacto ao utilizar o protetor bucal com reforço na disposição previamente citada, quando comparado ao protetor bucal convencional de EVA com 4mm de espessura. Considerando o estudo preliminar limitado em suas análises entende-se ser interessante avaliar a resposta biomecânica das estruturas acometidas, com o reforço a ser posicionado em diferentes disposições da zona neutra, em localização centralizada em relação à coroa e associar diversos tipos de análises a fim de se ter uma avaliação mais completa acerca desta variação de técnica. Estudos que utilizam metodologia in silico por meio de análises de elemento finito (FEA), apresentam-se confiáveis para avaliar tensões e deformações sob aplicação de carga em estruturas complexas desenvolvidas por meio de modelos numéricos em softwares. O uso dessa metodologia possibilita desenvolvimento de estudos sobre mecânica do trauma por impacto, analisando regiões que podem ocorrer falhas estruturais por impacto, interpretação de respostas nos tecidos biológicos afetados pelo impacto de forma individualizada, uma vez que é extremamente complexo replicar traumas maxilofaciais in situ (Borges et al., 2020). Atualmente, há a possibilidade de realizar modelagens complexas e simulações computacionais de trauma, analisando de forma precisa e segura e com custo inferior ao de protótipos reais, representando também um grande avanço na área biológica (Gialain et al., 2016). Dessa forma, o desenvolvimento de modelos individualizados de protetores bucais em softwares e analisados por meio do FEA, apresenta-se adequado para avaliar a dissipação do impacto em regiões maxilofaciais, e os efeitos do uso de diferentes protetores bucais na proteção de lesões orofaciais (Tribst et al., 2020). Além da análise computacional, os testes in vitro mais comumente utilizados para avaliar a absorção de impacto em um protetor bucal ou em seus materiais utilizados são através de pêndulo, queda de peso ou pistão. Outro teste importante na avaliação de absorção de impacto é o de extensometria, que realiza medições de tensão através de energia obtida por compressão (Knapik et al., 2007). Embora 17 frequentemente os estudos atuais utilizem nos testes in vitro dispositivos de pêndulo associado a medidores de tensão para verificar a absorção de impacto (Tribst et al., 2020), a utilização de pêndulos apresenta parâmetros qualitativos como resultados, uma vez que a principal medida nesse ensaio é a quantidade absorvida para fraturar o corpo de prova e esta é relativa, pois as condições do ensaio e corpo de prova podem diferir bastante das condições reais (Pandolfi, 2006). Portanto, é interessante o uso de máquina com força controlada de impacto para realização desses testes associada a dispositivos de extensometria. Diante da necessidade de desenvolvimento de protetores bucais que sejam capazes de suprimir as tensões que não são absorvidas por esses dispositivos e mostram-se ainda relevantes ao afetar estruturas orofaciais, principalmente incisivos centrais superiores, gerando grande impacto na vida pessoal e profissional do paciente, é fundamental estudar a possibilidade de reforçar o protetor bucal em diferentes disposições com materiais que se mostram eficientes na literatura, através da união de metodologias in sílico e in vitro para que apresentem resultados mais fidedignos possíveis. 77 7 CONCLUSÃO Baseado nas proposições desse estudo pode-se concluir que: - A associação de protetores bucais a um sistema de reforço influenciou na absorção de impactos para os tecidos bucais, o que permite rejeitar a hipótese nula 1, uma vez que os protetores bucais convencionais sem reforço mostraram diferença estatisticamente significante em relação aos grupos com reforço, sendo estes mais favoráveis na absorção do impacto. - A modificação da localização sistema de reforço nos protetores bucais não influenciou na absorção de impactos para os tecidos bucais, o que permite aceitar a hipótese nula 2 do presente estudo, uma vez que os grupos com reforço não apresentaram diferença estatisticamente significante entre si. - Os resultados da análise por elementos finitos corroboraram com o estudo in vitro por extensometria, o que permite validação dos modelos teóricos e práticos para análises futuras. 78 REFERÊNCIAS Abreu CW, Nishioka RS, Balducci I, Consani RL. 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