Comparação entre as propriedades físicas e mecânicas de alinhadores ortodônticos confeccionados por termoformagem e por impressão tridimensional direta (3d): uma revisão sistemática e metanálise
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
Título alternativo
Comparison between the physical and mechanical properties of orthodontic aligners made by thermoforming and direct three-dimensional (3d) printing: a systematic review and meta-analysis
Primeiro orientador
Membros da banca
Cristiane Canavarro Rodrigues Martins
Carina Cristina Montalvany Antonucci
Carina Cristina Montalvany Antonucci
Resumo
Alinhadores ortodônticos estéticos são dispositivos removíveis, confeccionados em material polimérico, amplamente utilizados na correção de má oclusões dentárias. Esses alinhadores podem ser fabricados por termoformagem (AOCT) ou por impressão tridimensional direta (AOCITD). As diferentes tecnicas de aquisição conferem características distintas aos dispositivos e podem influenciar seu desempenho clínico. Esta revisão sistemática objetivou comparar as propriedades físicas e mecânicas de AOCT e AOCID. Foi realizada uma busca abrangente em seis bases eletrônicas (maio/2025), incluindo estudos laboratoriais in vitro que avaliaram comparativamente AOCT e AOCID. A seleção dos estudos, a extração de dados e a avaliação do risco de viés foram conduzidas por dois revisores independentes. Quando possível, os dados foram combinados em metanálises. Um total de 23 estudos foi incluído na revisão, dos quais 4 atingiram os critérios para uma metanálise. Os AOCID apresentaram desempenho superior em diversos parâmetros. Observou-se redução significativa da espessura nos AOCT (−39,76%, DP=14,09) e aumento nos AOCID (+11,02%, DP=21,43; p<0,001). A acurácia geométrica favoreceu os AOCID (p<0,001), que também apresentaram menor
temperatura de transição vítrea (42,3 °C), maior recuperação de forma (p<0,001), maior força em tração vertical (p<0,005), melhor adaptação marginal e menor adesão bacteriana (p<0,005). Os AOCT, por sua vez, mostraram maior estabilidade dos módulos de armazenamento (p<0,005), maior microdureza (p<0,005), maior resistência à flexão (p<0,05) e maior estabilidade sob compressão cíclica. Quanto à rugosidade superficial, os AOCID apresentaram valores mais elevados de Sa (SMD=2,73; IC95%: 2,14–3,31; p<0,00001) e Sz após uso (SMD=1,70; IC95%: 0,67–2,74; p=0,001), enquanto os AOCT mostraram valores superiores de Sv (SMD=–1,19; IC95%: –2,29 a –0,08; p=0,04) e menores de Sa após uso (SMD=– 1,07; IC95%: –2,12 a –0,02; p=0,04). Não houve diferença significativa entre a espessura planejada e a real (SMD=1,48; IC95%: –7,26 a 4,30; p=0,62). A heterogeneidade metodológica que os estudos incluídos apresentaram limiataram análises adicionais. Conclusão: Os AOCID apresentaram vantagens físicas, mecânicas e comportamentais em relação aos AOCT. Entretanto, a falta de padronização metodológica entre os estudos e a ausência de validação clínica limitam a robustez das evidências, destacando a necessidade de protocolos experimentais uniformes e de investigações clínicas futuras para orientar a prática ortodôntica baseada em evidências.
Abstract
Aesthetic orthodontic aligners are removable polymer-based devices widely used for the correction of dental malocclusions. These aligners can be fabricated using thermoforming
(AOCT) or direct three-dimensional printing (AOCID). The different manufacturing techniques impart distinct characteristics to the devices, which may influence their clinical performance. This systematic review aimed to compare the physical and mechanical properties of AOCT and AOCID. A comprehensive search was performed in six electronic databases (May/2025), including in vitro laboratory studies that directly compared AOCT and AOCID. Study selection, data extraction, and risk of bias assessment were independently conducted by two reviewers. When feasible, data were synthesized through meta-analyses. A total of 23 studies met the inclusion criteria, of which 4 were eligible for meta-analysis. AOCID
demonstrated superior performance across multiple parameters. AOCT showed a significant reduction in thickness (−39.76%, SD=14.09), whereas AOCID exhibited an increase
(+11.02%, SD=21.43; p<0.001). Geometric accuracy favored AOCID (p<0.001), which also presented a lower glass transition temperature (42.3 °C), greater shape recovery (p<0.001),
higher vertical tensile forces (p<0.005), improved marginal adaptation, and reduced bacterial adhesion (p<0.005). Conversely, AOCT demonstrated greater storage modulus stability
(p<0.005), higher microhardness (p<0.005), greater flexural strength (p<0.05), and better stability under cyclic compression. Regarding surface roughness, AOCID exhibited higher Sa
values (SMD=2.73; 95%CI: 2.14–3.31; p<0.00001) and Sz after use (SMD=1.70; 95%CI: 0.67–2.74; p=0.001), while AOCT showed higher Sv (SMD=−1.19; 95%CI: −2.29 to −0.08;
p=0.04) and lower Sa after use (SMD=−1.07; 95%CI: −2.12 to −0.02; p=0.04). No significant difference was observed between planned and actual thickness (SMD=1.48; 95%CI: −7.26 to 4.30; p=0.62). Methodological heterogeneity among the included studies limited additional analyses. AOCID presented physical, mechanical, and behavioral advantages over AOCT.
However, methodological variability and the lack of clinical validation weaken the strength of current evidence, highlighting the need for standardized experimental protocols and future
clinical investigations to guide evidence-based orthodontic practice.
Assunto
Ortodontia, Aparelhos ortodônticos removíveis, Revisão sistemática, Testes mecânicos, Precisão da medição dimensional
Palavras-chave
Ortodontia, Aparelhos ortodônticos removíveis, Revisão sistemática, Testes mecânicos, Precisão da medição dimensional
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