Arco de ortodoncia

Demostración de un arco de alambre

Un arco en ortodoncia es un alambre que se adapta al arco alveolar o dental que se puede utilizar con aparatos dentales como fuente de fuerza para corregir irregularidades en la posición de los dientes . También se puede utilizar un arco para mantener las posiciones dentales existentes; en este caso tiene una finalidad retentiva . ^[1]

Los arcos de ortodoncia se pueden fabricar a partir de varias aleaciones , por lo general acero inoxidable , aleación de níquel-titanio (NiTi) y aleación de beta-titanio (compuesta principalmente de titanio y molibdeno ).

Tipos

Aleación de metales nobles

Los metales nobles como el oro, el platino, el iridio, la plata y sus aleaciones se utilizaron desde el principio en el campo de la ortodoncia debido a su buena resistencia a la corrosión. Algunas de las otras cualidades que tenían estas aleaciones eran alta ductilidad, rigidez variable (con calor), alta resiliencia y facilidad de soldadura. Las desventajas de estas aleaciones fueron: Menor elasticidad, menor resistencia a la tracción y mayor costo. La composición de platino y paladio elevó el punto de fusión de la aleación y la hizo resistente a la corrosión. El material de cobre, junto con el trabajo en frío del material, le dio resistencia a la aleación. La composición de la aleación de los alambres hechos de metales nobles sería oro (55% -65%), platino (5-10%), paladio (5-10%), cobre(11-18%) y níquel (1-2%). Esta composición era similar a la de las aleaciones de fundición de oro tipo IV. Edward Angle introdujo por primera vez la plata alemana en ortodoncia en 1887 cuando intentó reemplazar los metales nobles en esta práctica. En ese momento, John Nutting Farrar condenó a Angle por usar un material que provoca la decoloración en la boca. Luego, en 1888, comenzó a alterar la composición de la aleación en torno a la plata alemana . Sin embargo, la composición de Angle era extremadamente difícil de reproducir y, por lo tanto, el uso de aleaciones a base de plata no se hizo popular en ortodoncia. También se sabía que Angle usaba materiales como caucho, vulcanita , cuerda de piano e hilo de seda. ^[2]

Arco de alambre de acero inoxidable

En 1929, se introdujo el acero inoxidable para su uso en la fabricación de electrodomésticos. Este fue el primer material que realmente reemplazó el uso de aleaciones nobles en Ortodoncia. Las aleaciones de alambre de acero, en comparación con los metales nobles, eran relativamente más baratas. También tenían una mejor formabilidad y se pueden usar fácilmente para soldar y soldar para la fabricación de aparatos de ortodoncia complejos. ^[3] Las aleaciones de acero inoxidable son de tipo austenítico "18-8" que contienen cromo (17-25%) y níquel (8-25%) y carbono (1-2%). ^{[4] [5]} El cromo en esta aleación de acero inoxidable forma una fina capa de óxido que bloquea la difusión de oxígeno.en la aleación y permitir la resistencia a la corrosión de esta aleación. Angle utilizó acero inoxidable en su último año practicando ortodoncia. Lo usó como alambre de ligadura en la boca de su paciente. En ese momento, Emil Herbst era el principal oponente de las aleaciones a base de acero inoxidable. Según él, prefería usar aleaciones Noble sobre acero inoxidable. En 1950, la mayoría de los ortodoncistas de Estados Unidos utilizaba la aleación de acero inoxidable de la serie 300 , ya que los ortodoncistas europeos creían en el uso de aparatos funcionales como el aparato Activator con las maloclusiones del paciente. ^{[ cita requerida ]}

Los arcos de acero inoxidable tienen alta rigidez , baja elasticidad, resistencia a la corrosión, rango bajo y buena conformabilidad. Estos alambres son a menudo más baratos que los otros arcos y se pueden usar fácilmente como arcos "de trabajo" en un tratamiento de ortodoncia. El cierre del espacio después de las extracciones a menudo se realiza colocando estos arcos en la boca.

Arcos de acero inoxidable de varios hilos

Este tipo de arco de acero inoxidable se compone de varios cables de acero inoxidable de 0,008 pulg. Enrollados entre sí. Hay 3 tipos: coaxial, trenzado o trenzado. El tipo de arco coaxial incluye 6 hebras de 0,008 hebras que se enrollan juntas. El arco de alambre trenzado incluye 8 hebras y el arco de alambre trenzado incluye 3. Estos alambres pueden proporcionar una forma redonda o un alambre de acero inoxidable de forma rectangular. Las propiedades de estos alambres son drásticamente diferentes de las de los arcos tradicionales de acero inoxidable. Tienen baja rigidez y se pueden utilizar para la etapa inicial de nivelación y alineación en ortodoncia. Sin embargo, debido a su límite elástico inferior, pueden deformarse fácilmente si se les aplica cualquier otra fuerza, como la comida. ^[6]

Arco australiano

Arthur J. Wilcock , junto con Raymond Begg , crearon el "arco de alambre australiano" en la década de 1940 en Australia . Era un metalúrgico de Victoria, Australia . Este arco se utilizó de forma destacada en lo que se conoce como Técnica Begg. Begg buscaba un alambre de acero inoxidable que fuera ligero, flexible y permaneciera activo durante largos períodos de tiempo en la boca. El alambre tenía alta elasticidad y tenacidad y fue tratado térmicamente. El alambre inicial producido tenía una dimensión de 0,018 pulgadas. ^[7] Estos alambres se utilizan a menudo en el tratamiento de mordidas profundas debido a su mayor resistencia a la deformación permanente. ^[8] El alambre está compuesto de Hierro (64%), Cromo (17%), Níquel (12%) y otros.

Arco de cobalto-cromo

En la década de 1950, la aleación de cobalto-cromo comenzó a usarse en ortodoncia. Rocky Mountain Orthodontics comenzó a comercializar la aleación de cobalto-cromo como Elgiloy en la década de 1950. Fue la Elgin National Watch Company la que introdujo esta aleación, compuesta por cobalto (40%), cromo (20%), hierro (16%) y níquel (15%). Elgiloy ofreció mayor resistencia y fuerza, sin embargo, su rigidez fue débil. Este tipo de alambres todavía se venden como aleaciones conocidas como Remaloy, Forestaloy, Bioloy, Masel y Elgiloy. Sin embargo, su uso ha disminuido en todo el campo de la ortodoncia debido al hecho de que no se necesitan curvas complejas en los alambres en el tratamiento actual.^[9]

Elgiloy está disponible en cuatro niveles de resiliencia. Elgiloy azul (suave), Elgiloy amarillo (dúctil), Elgiloy verde (semirresistente) y Elgiloy rojo (resistente).

Arco de níquel-titanio (Niti)

La aleación NiTi fue desarrollada en 1960 por William F. Buehler, quien trabajó en el Laboratorio de Ordenanzas Navales en Silver Springs, Maryland . El nombre Nitinolprovino de Níquel (Ni), Titanio (Ti), Laboratorio de Ordenanzas Navales (nol). La primera aleación de ortodoncia de níquel titanio (NiTi), presentada por Andraeson. Esta aleación se basó en la investigación realizada por Buehler. Desde su introducción, los alambres hechos de aleaciones Niti se han convertido en una parte importante del tratamiento de ortodoncia. La composición del alambre tiene 55% de níquel y 45% de titanio. La primera aleación de alambre de ortodoncia de níquel-titanio fue comercializada por Unitek Corporation, que ahora se conoce como 3M Unitek. Estas aleaciones tienen baja rigidez, superelasticidad, alta recuperación elástica, gran rango elástico y son quebradizas. Los alambres niti iniciales no tenían efecto de memoria de forma debido al trabajo en frío del alambre. Por lo tanto, estos alambres eran pasivos y se consideraron una aleación estabilizada martensítica.

Los arcos pseudoelásticos Niti se lanzaron comercialmente en 1986 y se conocían como NiTi japonés y NiTi chino . El arco de alambre japonés Niti fue producido por primera vez por Furukawa Electric Co en 1978. Fue reportado por primera vez para uso de ortodoncia por Miura et al. ^[10] La aleación japonesa se comercializó como Sentalloy . Las aleaciones de NiTi activadas por calor se hicieron populares y disponibles comercialmente en la década de 1990. ^[11] Los alambres Niti chinos también fueron desarrollados en 1978 por el Dr. Hua Cheng Tien en un instituto de investigación en Beijing, China . Este alambre fue reportado por primera vez en la literatura de ortodoncia por el Dr. Charles Burstone.. Estas aleaciones son aleaciones austeníticas-activas y la transición de la fase austenítica a la fase martensítica ocurre debido al contacto del alambre con una fuerza.

Aleación de cobre, níquel-titanio

En 1994, Ormco Corporation introdujo esta aleación. Esta aleación fue desarrollada con la ayuda de Rohit Sachdeva y Suchio Miyasaki . Inicialmente, estaba disponible en tres formas de transición de temperatura: superelástica (CuNiTi 27 ° C), activada por calor (CuNiTi 35 ° C) y (CuNiTi 40 ° C). Esta aleación está compuesta de níquel, titanio, cobre (5%) y cromo (0,2% - 0,5%). ^{[12] La} adición de cobre conduce a temperaturas de transición mejor definidas en esta aleación. ^[13]

Memoria de forma

Se sabe que los alambres Niti tienen una propiedad única de memoria de forma. Los alambres Niti pueden existir en dos formas conocidas como austeníticas y martensíticas . Una fase de temperatura conocida como rango de transición de temperatura (TTR)Sirve dos definen estas fases anteriores del cable Niti. Por debajo de la temperatura de TTR, los cristales de los alambres de Niti existen en la forma martensítica y por encima de la TTR, los cristales existen en la forma austenítica. La forma austenítica ocurre a altas temperaturas, bajas tensiones y la fase martensítica ocurre a bajas temperaturas y altas tensiones. La forma austenítica tiene una estructura cúbica centrada en el cuerpo (BCC) y la martensítica tiene una estructura monoclínica, triclínica o hexagonal distorsionada. El alambre se fabrica y fabrica a temperaturas que existen por encima del TTR. A medida que el alambre se calienta por encima de esta temperatura, recuerda su forma original y se adapta a ella. Por lo tanto, esta propiedad del alambre se conoce como aleación con memoria de forma . ^[14]

Superelasticidad

Se sabe que los alambres Niti tienen otra propiedad única conocida como superelasticidad. Es el comportamiento "similar al caucho" presente en la aleación con memoria de forma Niti. Los alambres Niti superelásticos tienen una excelente recuperación elástica en comparación con otros alambres niti. También pueden generar fuerzas constantes sobre una gran desviación del cable. ^[15]

Arco de beta-titanio (TMA)

El titanio puro puede existir en dos fases: Alfa y Beta. La fase alfa representa una temperatura baja (por debajo de 885 ° C) y la fase beta representa una temperatura alta (por encima de 885 ° C). Charles J. Burstone y el Dr. Goldberg desarrollaron el β-titanio cuando combinaron molibdeno con titanio puro . ^[16] Ellos idearon esta aleación para permitir que estos alambres produzcan fuerzas biomecánicas más bajas en comparación con los alambres de acero inoxidable y cobalto-cromo-níquel. Tienen mejor conformabilidad y recuperación elástica que los alambres de acero inoxidable. Por lo tanto, esta aleación llegó a conocerse como aleación Beta-Titanio. Se compone de titanio (79%), molibdeno (11%), circonio (6%) y estaño (4%). Esta aleación se conoce comercialmente con el nombre de TMA o aleación de titanio-molibdeno.. ^[17] Esta aleación no contiene níquel y se puede utilizar en pacientes alérgicos al níquel. Los alambres de TMA tienen superficies rugosas y producen la mayor fricción de todos los alambres utilizados en ortodoncia que se encontró en un estudio realizado por Kusy et al. en 1989. ^[18]

Nuevo arco de alambre de Connecticut (CNA)

Este tipo de arco es una marca de titanio beta.

Etapas de ortodoncia

Nivelación y alineación

Los alambres utilizados en esta fase inicial en un tratamiento de ortodoncia requieren que tengan baja rigidez, alta resistencia y largo rango de trabajo. Los alambres ideales para usar en esta fase del tratamiento son los arcos de Níquel-Titanio. La baja rigidez permitirá que se produzcan pequeñas fuerzas cuando el alambre se engancha en las ranuras de los dientes del soporte. Una alta resistencia evitaría cualquier deformación permanente cuando el alambre se engancha en dientes que están muy apiñados. ^[19]

Existe evidencia que muestra que los alambres de NiTi superelásticos de hebras múltiples pueden producir un mayor movimiento dentario que los de NiTi superelásticos de hebras simples cuando se utilizan como el primer arco de alambre en un aparato ortopédico fijo (“vía de tren”). ^[20] El uso de acero inoxidable de múltiples hebras frente a NiTi superelástico no tiene una diferencia notable en el dolor que experimenta el usuario. Actualmente se requiere más investigación para determinar la superioridad del material del arco en términos de tasa de alineación, tiempo de alineación, dolor y reabsorción radicular. ^[20]

Términos utilizados para definir cables

• Estrés : distribución interna de la carga
• Deformación : distorsión interna producida por la carga.
• Límite proporcional : punto en el que se observa la primera deformación permanente.
• Resistencia a la fluencia : en este punto, un alambre de ortodoncia no volverá a su forma original.
• Máxima resistencia a la tracción : la carga máxima que puede soportar un cable
• Punto de falla: punto en el que se rompe un cable.
• Módulo de elasticidad : es la relación entre el esfuerzo y la deformación. Se mide por la pendiente de la región elástica. Describe la rigidez o rigidez del material.
• Tasa de deflexión de carga: se define como para una carga / fuerza determinada, la cantidad de deflexión observada se conoce como tasa de deflexión de la carga
• Rigidez : la pendiente de un gráfico de tensión / deformación de un alambre de ortodoncia es proporcional a la rigidez de un alambre. Cuanto mayor sea la pendiente, mayor será la rigidez. Es lo mismo que el módulo de elasticidad. La rigidez del alambre es proporcional al diámetro del alambre pero inversamente proporcional a la longitud o el tramo de un alambre. El alambre de acero inoxidable tiene mayor rigidez que la aleación Beta-Titanio, que tiene mayor rigidez que la aleación de níquel-titanio.
• Rango: es un rango de alambre de ortodoncia que se doblará hasta que se produzca una deformación permanente.
• Springback : es la capacidad de un cable de atravesar grandes deflexiones sin deformarse permanentemente.
• Resiliencia (ciencia de los materiales) : representa la energía de un cable.
• Formabilidad : es la cantidad de flexión permanente por la que pasará un cable antes de romperse.
• Ductilidad : es la capacidad del alambre para soportar una gran cantidad de deformación permanente sin romperse.
• Biocompatibilidad : un alambre biocompatible sería resistente a la corrosión y toleraría los tejidos de la mucosa oral.
• Aleación con memoria de forma : es la capacidad del alambre de recordar su forma original después de deformarse plásticamente.
• Hermanamiento : es una propiedad de un metal que se refiere a un movimiento que divide la celosía en dos partes simétricas. La deformación en ciertas estructuras ocurre por hermanamiento. Las aleaciones de niti se caracterizan por un hermanamiento múltiple, en lugar de simple, a través del metal.
• Histéresis : la histeris en ortodoncia está asociada con los alambres de níquel-titanio. Es la diferencia entre la temperatura de la fase inicial de un alambre Niti y la fase final de un alambre Niti. También se puede conocer como diferencia de temperatura cuando un cable Niti pasa de su estado austenítico (alta temperatura) a un estado martensítico (baja temperatura).
• Templado : enfriamiento rápido de un material después de recocido. Hace que el material pierda su resistencia pero gane su ductilidad.
• Recocido (metalurgia) : proceso de calentamiento de un material que hace que el material gane resistencia y pierda su ductilidad.

Referencias

1. "La ortovolución de los arcos de ortodoncia - productos de ortodoncia" . Productos de ortodoncia . Consultado el 30 de octubre de 2016 .
2. Singh G (20 de febrero de 2015). Libro de texto de Ortodoncia . JP Medical Ltd. ISBN 9789351524403.
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