Broca dentária

A broca dentária é uma pequena peça cortante que um arco, um pedal, um motor ou uma turbina faz girar depressa o bastante para desgastar o esmalte e a dentina. Os dentes perfurados mais antigos, furados com pontas de sílex movidas por um arco, vêm de Mehrgarh, no Paquistão, e o esmalte dentário data-os de cerca de 5200 a 4700 a.C., quando as estimativas anteriores apontavam 7000 a 5500 a.C. A partir de 1871 um pedal passou a mover a broca, e desde 1957 as turbinas de ar fazem-na girar a centenas de milhares de rotações por minuto.

O que é

A broca dentária é uma pequena peça rotativa que corta o dente. O dentista usa-a para tirar a cárie antes de uma obturação, para desgastar um dente que vai receber uma coroa e para abrir o interior do dente antes de tratar a raiz. É uma pequena cabeça de aço, de carboneto de tungsténio ou de grãos de diamante montada numa haste fina. A broca fica presa numa peça de mão, que o dentista guia com os dedos como se fosse uma caneta.

A broca sempre foi minúscula. O que a faz girar mudou muitas vezes: um arco, os dedos ou uma manivela, uma mola de relojoaria, um pedal, um motor elétrico e, desde o fim dos anos 1950, uma pequena turbina impulsionada por ar comprimido.

Como funciona

As brocas têm cabeças de muitas formas. Ao girar, as lâminas arrancam aparas finas do dente.

Uma broca dentária trabalha como uma fresa de oficina em miniatura. As suas lâminas, ou os grãos de diamante colados na cabeça, arrancam aparas de esmalte e de dentina enquanto gira. O esmalte é muito duro, e uma broca lenta obriga a carregar com força e faz vibrar o dente. Por isso cada novo sistema de transmissão procurou sobretudo velocidade. O dentista James B. Morrison, de Saint Louis, anunciava cerca de 2000 rotações por minuto para o seu motor de pedal de 1871, quando os berbequins manuais chegavam a cerca de 15. As peças de mão movidas por correia giravam a cerca de 2000 rotações por minuto em 1938 e a 6500 em 1950.

Num motor de pedal, o pé faz baloiçar um pedal. Uma biela faz girar a manivela de uma roda motriz pesada, e uma corda leva a rotação da gola dessa roda a pequenas roldanas colocadas nas articulações de um braço e, por fim, a uma roldana na parte de trás da peça de mão. Dentro da peça de mão, um veio de aço gira com essa roldana e segura a broca na ponta, enquanto o tubo exterior fica imóvel na mão do dentista. A patente de Morrison acrescentava molas nas articulações para manter a corda esticada quando o braço se mexe. Outros motores transmitiam o movimento por um eixo flexível, uma espiral de arame de aço que gira dentro de uma bainha, descrito em 1829 pelo engenheiro escocês James Nasmyth.

Na turbina, a broca fica no centro de um rotor que o jato de ar faz girar.

A turbina de ar dispensa correias e veios. O ar comprimido desce pela peça de mão e bate num pequeno rotor de pás alojado na cabeça, em cujo centro a broca está presa. Em vazio, uma turbina atual gira entre 330 000 e 400 000 rotações por minuto, segundo o fabricante W&H, e desce para cerca de metade enquanto corta, porque tem pouco binário. Os micromotores elétricos giram mais devagar, até cerca de 40 000 rotações por minuto, mas um contra-ângulo com engrenagens multiplica essa velocidade por cinco na broca e mantém-na sob carga. A estas velocidades o atrito aquece o dente, por isso as peças de mão atuais borrifam água sobre a broca através de pequenos bocais.

Como fazer

Este exercício fura um dente de gesso com um berbequim de arco, para ver como uma ponta que gira corta um material duro. Não tem nada a ver com tratar dentes: nunca use um berbequim, uma lima ou qualquer ferramenta num dente verdadeiro, numa pessoa ou num animal.

Misture gesso com água, deite-o num copinho de papel e deixe endurecer um dia. Retire o copo: esse bloco de gesso é o dente. Para o berbequim, use uma vareta direita de madeira dura com cerca de 25 cm de comprimento e 10 mm de espessura. Faça um pequeno furo numa ponta e cole lá dentro uma broca de 3 mm, ou um prego de aço temperado com a ponta afiada à lima. Arredonde a outra ponta para que gire livremente numa cavidade pouco funda aberta num pequeno bloco de madeira, o apoio da mão. Esfregue essa cavidade com sabão ou cera de vela.

Faça o arco com uma vara um pouco flexível de cerca de 60 cm e um cordel atado às duas pontas, folgado o suficiente para dar uma volta à vareta. Prenda o bloco de gesso num torno de bancada ou com um grampo. Enrole o cordel uma vez à volta da vareta, assente a ponta no gesso, carregue levemente no apoio e mova o arco para a frente e para trás em passagens longas. A vareta gira num sentido e depois no outro, e a ponta vai entrando no gesso. Observe o furo com uma lupa: as paredes têm finas estrias circulares, como as que se viram dentro dos furos de Mehrgarh.

História e evolução

Um berbequim de arco com ponta de sílex como os de Mehrgarh, ao lado de um molar furado.

Os dentes perfurados mais antigos vêm de um cemitério neolítico de Mehrgarh, no atual Paquistão. Os escavadores dataram-no de cerca de 7000 a 5500 a.C., mas as datações por radiocarbono do esmalte dentário de 23 dos seus mortos, publicadas em 2025 por Benjamin Mutin e colegas, situam-no entre cerca de 5200 e 4700 a.C. Em 2006, Andrea Coppa, Roberto Macchiarelli e os seus colegas descreveram onze molares de nove adultos, cada um com um pequeno furo redondo de 1,3 a 3,2 mm de largura e até 3,5 mm de profundidade. Finas estrias concêntricas nas paredes apontam para uma ferramenta rotativa. As bordas tinham sido polidas pela mastigação, portanto a perfuração foi feita em pessoas vivas, e quatro dos dentes tinham cárie junto ao furo. Os mesmos aldeões furavam contas de concha e de turquesa com pontas de sílex fixadas em varetas de madeira e postas a girar com um arco. Com um berbequim assim, a equipa abriu um furo semelhante em esmalte humano em menos de um minuto. Num cemitério mais recente do mesmo sítio não apareceu nenhum dente furado.

Durante milénios, a cárie foi sobretudo raspada com instrumentos manuais ou com pequenos berbequins rodados à mão. Em 1790, John Greenwood, um dos dentistas de George Washington, construiu um berbequim movido a pedal a partir de uma roda de fiar. Em 1858, o dentista Charles Merry, de Saint Louis, fez um berbequim manual que usava o eixo flexível de Nasmyth. Em 1864, o dentista inglês George Fellows Harrington lançou o Erado, um motor dentário de relojoaria que girava cerca de dois minutos por cada corda. Era barulhento e incómodo, e o pedal depressa o substituiu.

O motor de pedal de Morrison, patenteado a 7 de fevereiro de 1871 e vendido a partir do ano seguinte, foi o primeiro motor dentário de pedal fabricado para venda, e os dentistas da Europa e da América adotaram-no. George F. Green construiu nos mesmos anos um motor dentário elétrico, mas poucos consultórios tinham eletricidade e não vingou. No século XX o motor elétrico substituiu o pé, mas a peça de mão continuou a ser movida por uma correia sobre roldanas.

Brocas mais duras, de carboneto de tungsténio ou revestidas de diamante, surgiram no fim dos anos 1940 e tornaram úteis as altas velocidades. Na Nova Zelândia, John Patrick Walsh, diretor da escola de medicina dentária da Universidade de Otago, desenvolveu com o Dominion Physical Laboratory uma peça de mão movida por uma turbina de ar e patenteou-a em 1949. Nos Estados Unidos, o Airotor de John Borden, apresentado em 1957, foi a primeira peça de mão de turbina a vingar no mercado: em vazio chegava às 250 000 rotações por minuto. Hoje os dentistas usam turbinas e micromotores elétricos lado a lado, e a anestesia local poupa ao doente a dor do corte.