Fios ortodônticos de NiTi: comportamento mecânico

Abstract

Currently, orthodontic treatments are essential to preserve a good oral health and, simultaneously, contribute to a personal self-esteem through a nice-looking smile.The mechanical establishment of orthodontic treatment, with fixed dental appliances, is based on the basis that the stored elastic energy can be converted into mechanical work by tooth movement. Furthermore, the ideal control of these movements requires the application of a singular system forces accurately sustained by the fix appliance components, such as orthodontic arch wires. These are the ones that must be proper planned in order to generate continuous loads, remaining in the elastic regime during therapy.Among the metallic materials used for arch wire manufacture, the NiTi alloys stand out. These alloys are commonly identified as Nitinol®, an acronym for Nickel Titanium Naval Ordnance Laboratory. This is due to a set of properties, emphasizing biocompatibility and shape memory and/or superelasticity.Nevertheless, no orthodontic archwire has an ideal overall performance during therapy, due to the dynamic characteristics of each patient's oral cavity.Thus, the present dissertation organizes a bibliographical review on the mechanical behavior of orthodontic NiTi alloys and embraces both in vitro and in vivo studies.There is a general consensus trend that the corrosion resistance is reduced by several factors and, in consequence, the mechanical properties of NiTi are negatively influenced too. The main causes are the temperature of the oral cavity; the time period of orthodontic treatment; the presence of dental plaque (biofilm); the acidity or basicity (pH) of saliva, type and dimensions, and also the external use of agents containing fluoride aids (elixir and toothpaste). As a consequence of those factors, the in vivo mechanical properties of Nitinol® changes during clinical treatment, in agreement with in vitro research studies predictions.

Atualmente, todos os tratamentos ortodônticos são fundamentais para manter uma boa saúde oral, e, simultaneamente, contribuir para a autoestima pessoal através de um bonito sorriso.A componente mecânica do tratamento ortodôntico com aparelho fixo dentário, baseia-se no princípio de que a energia elástica armazenada pode ser convertida em trabalho mecânico pela movimentação dentária. Mais, o controle ideal deste movimento requer a aplicação de um sistema de forças distintas devidamente suportado pelos componentes do aparelho, como sejam os fios ortodônticos. São estes que devem ser projetados de forma a originar cargas contínuas, permanecendo em regime elástico durante a terapia.De entre as ligas utilizadas no fabrico de fios, destaque-se as de NiTi, vulgarmente designadas por Nitinol®, acrónimo de Nickel Titanium Naval Ordnance Laboratory. Tal é devido ao conjunto de propriedades que as caracterizam, enfatizando a biocompatibilidade e as propriedades de memória de forma e/ou superelasticidade.Todavia, nenhum fio exibe comportamento ideal durante a aplicação, devido às características dinâmicas da cavidade oral de cada paciente.Assim, a presente dissertação constitui uma revisão bibliográfica sobre o comportamento mecânico das ligas NiTi ortodônticas e inclui estudos in vitro e in vivo.Concluiu-se que são vários os fatores que influenciam negativamente as propriedades mecânicas das ligas NiTi como resultado da perda de resistência à corrosão e contacto com um ambiente oral dinâmico. De realçar, a temperatura da cavidade oral; o tempo do tratamento ortodôntico; a presença de placa dentária (biofilme); a acidez ou basicidade (pH) da saliva, as dimensões e tipo de fios e ainda o uso externo de agentes contendo flúor (elixir e pastas dentífricas). Como consequência resultante dos fatores variáveis presentes no ambiente oral, as propriedades mecânicas in vivo do Nitinol® mudam durante o tratamento clínico, em concordância com as previsões dos estudos in vitro.