apostila_fios_ortodonticos

GRUPO DE ESTUDOS ORTODÔNTICOS DO RECIFE UMA PROPOSTA DIFERENTE DE ENSINO UNIDADE I RUA JERÔNIMO VILELA,277 – CAMPO GRANDE – RECIFE/PE - CEP: 52040-180 – FONE: (81) 3426-6673 CNPJ: 04.048.733/0002-38

UNIDADE II RUA SALDANHA MARINHO, 111 – MAURÍCIO DE NASSAU – CARUARU/PE - CEP: 55012-740 - FONE: (81) 3721-2191 CNPJ: 04.048.733/0001-57

CURSO DE ORTODONTIA PREVENTIVA, INTERCEPTATIVA E CORRETIVA

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ORTOGEO CURSOS –FIOS ORTODÔNTICOS

INDICE

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INTRODUÇÃO

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PROPRIEDADES

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LIGAS E CONFIGURAÇÕES DOS FIOS ORTODÔNTICOS

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CONCLUSÃO

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BIBLIOGRAFIA

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INTRODUÇÃO

Pierre Fauchard foi o primeiro autor a idealizar um dispositivo, denominado “bandelete” usado para corrigir posições dentárias. Era constituído por uma tira de metal para dar forma ao arco e amarrias de prata ou latão para promover movimentações dentárias. Em seguida, Angle desenhou seu aparelho ( arco E) composto por um arco preso às bandas nos molares. O arco continha parafusos para aumentar o perímetro do arco e obter espaço para laçar os dentes e posicioná-los corretamente. Angle continuou evoluindo os seus aparelhos para um sistema mais preciso culminando com a introdução do aparelho EDGEWISE onde o fio passou a ser  inserido pelo aspecto frontal do bráquete usado até os dias atuais. Os bráquetes também passaram por várias transformações, dos simples para os geminados, maiores ou menores, metálicos, de policarbonato ou cerâmicos. Andrews propôs uma mudança significativa, idealizando os bráquetes pré-ajustados com angulação e inclinação específica para cada dente. A forma do arco continua a ser obtida pela configuração de um fio ortodôntico. Através de todo século XX, os fios ortodônticos evoluíram paralelamente aos bráquetes. Inicialmente os materiais disponíveis eram o ouro, prata, bronze e latão. Após a primeira guerra mundial, a invasão do aço na indústria atingiu a ortodontia, passando a utilizá-lo como rotina. O fio de aço inoxidável ainda é amplamente utilizado atualmente, mas já estão surgindo novos e atraentes materiais no mercado. •

PROPRIEDADES

Os fios ortodônticos são formados por ligas metálicas ( reunião de dois ou mais metais em condições de missibilidade ). É importante conhecer as propriedades das ligas metálicas para poder  compreender as particularidades de cada fio. São elas: Limite de Elasticidade – É a maior tensão que um fio ortodôntico pode ser submetido sofrendo, apenas, deformação elástica, ou seja, o fio volta à sua forma original. Tensão

Limite Elástico

O fio ortodôntico ideal seria aquele que tivesse um alto limite de elasticidade podendo sofrer grande tensão sem se deformar irreversivelmente. MÓDULO DE ELASTICIDADE (segunda fig. Regime Plástico abaixo) - É a relação entre tensão e deformação em qualquer ponto da reta até o ponto limite de Regime elasticidade. O módulo de elasticidade define a Elástico inclinação da reta e é constante para uma dada liga metálica. Ligas cuja porção reta do gráfico é mais Deformação vertical ( alto módulo de elasticidade) são ditas rígidas e ligas cuja porção da reta do gráfico é mais horizontal ( baixo módulo de elasticidade ) são ditas flexíveis. Tensão

Rígido

RIGIDEZ – Um fio com alto módulo de elasticidade acumula muita força para cada milímetro de Flexível ativação, ou seja, será um material com maior  rigidez. Na fase inicial do tratamento ortodôntico não deve trabalhar com fios rígidos. Portanto, reduzir o calibre dos fios é fundamental para diminuir sua rigidez. Enquanto os dentes estiverem desalinhados, o fio deve ser defletido mais, com baixa liberação de Deformação força e sem sofrer uma deformação permanente. A capacidade de deflexão também pode ser obtida aumentando a distância interbraquetes, incluindo alças de nivelamento ou diminuindo o tamanho mésio-distal dos bráquetes.

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RESILIÊNCIA – É a quantidade de energia absorvida por uma liga até o seu limite elástico. Essa energia é calculada pela área gráfica do seu regime elástico no gráfico tensão/ deformação.

Tensão

Deformação

Fios com alta resiliência são capazes de absorver  grande quantidade de energia que se dissipará lenta e gradualmente, permitindo, assim, um maior intervalo entre as ativações. O fios de baixa resiliência produzem forças pesadas e que se dissipam em um breve período, sendo mais prejudicadas aos tecidos periodontais.

FORMABILIDADE ( TENACIDADE) – É a capacidade da liga deforma-se no regime plástico, sem sofrer fratura. Tensão

É preferível o uso de ligas com alta tenacidade, que são dobradas durante a confecção de alças sem o risco e fratura. Fios de baixa formabilidade sofrerão fratura quando dobradas.

T

BIOCOMPATIBILIDADE – É a resistência do fio à corrosão e ao manchamento. O fio biocompatível deve ser bem tolerado pelos tecidos não liberando substâncias agressivas

Deformação

ao organismo. As características mecânicas desejáveis para um fio ortodôntico seriam:

PROPRIEDADES DESEJÁVEIS DOS FIOS ORTODÔNTICOS

Limite de elasticidade Módulo de elasticidade

Alto Baixo – início do tratamento Alto – final do tratamento

Módulo de resiliência Tenacidade Biocompatibilidade

Alto Alta Alta

SUPERELASTICIDADE ou “PSEUDOELASTICIDADE”- A superelasticidade é caracterizada pelo comportamento atípico da liga em relação ao clássico gráfico de tensão/deformação.

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Tensão Fase Austenítica

O fio superelástico apresenta duas fases estruturais, que determinam um regime elástico, um regime plástico, um outro regime elástico e Fase Martensítica então atinge outro regime plástico. Enquanto a liga está no regime elástico, comporta-se de Deformação maneira convencional ( fase austenítica). Quando o seu limite “pseudoelástico” é ultrapassado a liga sofre uma deformação maior, entretanto com um acúmulo de carga/ deformação ( fase martensítica. Como toda liga superelástica apresenta memória de forma, na desativação, o fio é capaz de retornar à sua forma e estrutura original. ATRITO - É a resistência da superfície de um material em movimentar-se sobre uma outra. Em ortodontia, refere-se à qualidade de deslize, deseja-se um baixo nível de atrito. MEMÓRIA DE FORMA ( “EFEITO MOLA”) – É a capacidade do fio de retornar à sua forma e estrutura original. SOLDABILIDADE  – É a capacidade da liga de receber solda. O fio apresenta ótima soldabilidade tanto para solda de prata como para solda elétrica. Já o níquel titânio não aceita soldas. •

LIGAS E CONFIGURAÇÕES DOS FIOS ORTODÔNTICOS

AÇO INOXIDÁVEL – É a liga mais usada na ortodontia devido à sua versatilidade. Apresenta uma alta formabilidade permitindo a execução de dobras com facilidade e precisão, ótima soldabilidade, baixo atrito, baixo custo e alta biocompatibilidade. Os fios de aço inoxidável apresentam um alto módulo de elasticidade e , portanto , são muitos rígidos, obrigando o uso de fios de baixo calibre nas fases iniciais do tratamento. Entretanto, a alta rigidez do fio é vantajosa nos arcos finais pois o fio de aço é mais resistente e deformações causadas por forças intra e extra bucais ou pela mastigatória. Os fios de aço absorvem pouca energia ( baixo módulo de resistência) e isso implica na produção de forças pesadas que se dissipam rapidamente, requerendo ativações mais constantes. A combinação da alta rigidez com o menor atrito na interface fio/ranhura do braquete, faz do aço o fio de eleição para o fechamento dos espaços por deslizamento. Fios de aço inoxidável Rigidez

Alta

Resiliência

Baixa

Formabilidade

Alta

Biocompatibilidade

Alta

Custo

Baixo

Atrito

Baixo

Soldabilidade

Ótima

LIGAS DE CROMO-COBALTO – Introduzido no mercado com o nome de “Elgiloy” ( Rocky Mountain Orthodontics ). É constituída de 40 % de cobalto, 20 % de cromo, 15% de níquel, 13,8% de ferro, 7% de molibidênio, 2% de manganês, 0,16% de carbono e 0,04% de berílio. Apresenta as propriedades semelhantes as do aço inoxidável, porém com maior formabilidade. É fabricado em 4 têmperas: a azul representa a mais maleável, a amarela ( ductil), a verde ( semiresiliente) e a vermelha ( resiliente). Sua formabilidade é superior a do aço, auxiliando na confecção de dobras e helicóides, principalmente nos fios retangulares, proporcionando um maior controle do movimento dentário. Para se atingir uma boa resiliência do fio , era necessário realizar um tratamento térmico no mesmo por 5 horas na temperatura de 480º. Para tornar o uso desse fio viável, reduziu-se o tempo para 7 a 12 minutos, certamente sacrificando as qualidades de liga.

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Ligas de Cromo-Cobalto Rigidez

Alta

Resiliência

Baixa

Formabilidade

Alta

Biocompatibilidade

Alta

AÇO INOXIDÁVEL TRANÇADO  – Os fios Twistflex são contemporâneos aos fios de níquel titânio e foram a alternativa mais barata por um certo tempo, mas atualmente, são pouco utilizados devido à redução do custo do nitinol e facilidade de obtenção dos fios de Niti estáveis. O fio trançado de aço inoxidável com secção retangular ( “braided”), tem sido utilizado por alguns ortodontistas na fase de finalização e intercuspidação devido à sua flexibilidade e capacidade de receber dobras ( de pequena magnitude). FIOS DE NÍQUEL –TITÂNIO - Este fio é indicado, preferencialmente, na fase inicial do tratamento, onde o grande desalinhamento dental requer um fio de alta flexibilidade e elasticidade. O fio de níquel titânio apresenta um módulo de elasticidade muito baixo ( alta flexibilidade) tornandose pouco indicado na fase de finalização. Apresenta um módulo de resiliência alto, guardando grande quantidade de energia, que é liberada em forma de forças ortodônticas leves e de longa duração. Assim , os fios de NiTi exercem cargas mais fisiológicas acelerando a movimentação dental, e atuam por mais tempo diminuindo a necessidade de constante troca de arcos. Uma das principais desvantagens do fio NiTi é a sua baixa formabilidade fazendo com que desvios, alças, ou mesmo, o torque sejam contra-indicados nesses arcos. Os fios de NiTi apresentam uma boa biocompatibilidade, memória de forma e não aceitam solda. PROPRIEDADES DOS FIOS DE NÍQUEL TITÂNIO Módulo de elasticidade Baixo ( Alta flexibilidade) Módulo de Resiliência

Alto

Elasticidade

Alto

Biocompatibilidade

Boa

Memória de forma

Sim

Soldagem

Não

Formabilidade

Baixa

As ligas de NiTi apresentam disposições cristalográficas típicas que conferem particularidades mecânicas importantes para uso ortodôntico. Para esta liga, a grade espacial de forma cúbica de corpo centrado ( CCC) indica a fase austenítica, forma mais rígida da liga de NiTi. A estrutura cristalina hexagonal compacta representa a forma menos rígida da liga de NiTi, a fase martensítica. Dependendo do processo de fabricação dos fios NiTi haverá um ou outro tipo de estrutura. Se o fio trabalhado a frio, formará uma liga de NiTi martensítica, apresentando um comportamento gráfico semelhante aos fios trançados de aço inox de baixo calibre. Quando os fios de NiTi são fabricados sob altas temperaturas, o fio passará a apresentar-se numa fase austenítica inicial, entretanto com capacidade de transformação martensítica ( fios superelásticos, termoativados, ANiTi). Atualmente, existem ligas de NiTi estáveis e ativas com características importantes para uso na ortodontia.

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A liga de NiTi estável ( M-NiTi) foi introduzida no mercado nos anos 70 com o nome de nitinol ( Ni- níquel, Ti, titânio; NOL, Naval Ordnance Laboratory). A principal carcterística dos clássicos M-NiTi é a boa elasticidade permitindo uma adequada adaptação do fio na fase de alinhamento e nivelamento, para os casos com apinhamento moderado ou acentuado. Apresenta boa resiliência liberando forças de baixa intensidade, favorável ao movimento dentário. O fio de NiTi ativo ( A-NiTi, termoativado, superelástico, trabalhando em altas temperaturas ) surgiu nos anos 90 com a vantagem singular de ser superelástico. Este fio oferece uma melhor adaptação na ranhura do braquete, mesmo para os fios com calibre próximo à dimensão da ranhura, proporcionando, assim , maior rapidez ao tratamento e maior  simplicidade. No gráfico tensão/ deflexão observa-se que uma considerável extensão de deflexão a força dificilmente varia. Isso significa que um arco inicial exerceria a mesma força se fosse defletido numa distância relativamente pequena ou grande. Esta característica de superelasticidade é única e extremamente desejável. FIG – Curvas de tensão-deformação comparativas dos fios de aço inoxidável, NiTi superelásticos, Observa-se que os fios de NiTi superelásticos apresentam as propriedades mecânicas de maior  flexibilidade e menor força ortodôntica, com relação aos fios de aço ou NiTi convencionais ( segundo Burstone, Bai Qin e Morton). A transformação martensítica implica na capacidade de mudança da fase austenítica para martensítica sob mudanças de temperatura e tensão. Sob temperatura reduzida estabelece-se a fase martensítica e, com o aumento da temperatura, ocorre novamente a transformação progressiva para a fase austenítica. Para os fios de NiTi termoativados o intervalo de transformação térmica ( ITI) deve encontrar-se próximo à temperatura corpórea ( 36º) para induzir maior ou menor tensão ao movimento dentário. Fios de A-NiTi podem ser encontrados em diferentes temperaturas de transição indicando a ação em intervalos de força previamente estabelecidos e são usados em condições clínicas distintas, que podem requerer maior ou menor rigidez. Os fios Cooper NiTi ( Ormco/ Sybron) diferenciam-se segundo a temperatura em que o material se encontra totalmente na fase austenítica. São encontrados no mercado nas temperaturas de 27º, 35º e 40º para situações clínicas diferentes. Quanto maior a temperatura de conclusão da reversão martensítica, mais maleável se torna o fio e a força exercida sobre os dentes é menor. Com esses fios , a fase de alinhamento e nivelamento se tornou mais rápida devido à superelasticidade e ao efeito memória de forma inerente a eles. Fatores como grau de apinhamento e condições periodontais devem ser analisados para selecionar o tipo de fio superelástico adequado para iniciar o alinhamento e nivelamento. A adaptação desses fios torna-se facilitada pelo resfriamento da porções em que se deseja maior  deflexão será adequada. No estágio inicial do tratamento, ocorrerá uma correção mais efetiva quando o fio superelástico se adaptará melhor no slot do braquete. Portanto, deve-se iniciar o tratamento com um fio de secção redonda. Vale salientar que, mesmo para este tipo de liga, o grau de apinhamento é quem vai indicar a espessura do fio inicial. Os fios superelásticos apresentam baixa formabilidade, não aceitam solda e são de alto custo. Não são utilizados para retração dos dentes anteriores e fechamento de espaços devido à sua baixa rigidez. A aplicação de forças na porção anterior do arco promove a deflexão do mesmo, impedindo o movimento de corpo dos incisivos, promovendo excessivas inclinações dentárias.

PROPRIEDADES SUPERELÁSTICOS Elasticidade DOS FIOS Muito elevada Formabilidade

Baixa

Soldabilidade

Não

Custo

Elevado

Rigidez

Baixa

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FIO DE BETA TITÂNIO OU TITÂNIO MOLIBIDÊNIO ( FIOS TMA) - É composto por 79 % de titânio, 11% de molibidênio, 6% de zircônio e 4 % de estanho. Esta liga foi idealizada por Burstone nos anos 80, com o objetivo de suplantar as vantagens do aço e do fio mais tensítico níquel-titânio. A grande vantagem desta liga é a resiliência associada a uma moderada formabilidade além de aceitar solda elétrica. Apresenta módulo de elasticidade intermediário entre o aço inox e o níqueltitânio, o que indica seu uso nos casos onde o aço é muito rígido e o NiTi muito flexível. Apresenta uma biocompatibilidade elevada. Este fio é utilizado para confecção de molas de correção radicular, molas do aparelho pêndulo de Hilgers, molas de retração, molas de verticalização de molares, para intrusão segmentada usando fios retangulares de calibre “0.017 x 0.22” e “0.019 x 0.25”. Resiliência Formabilidade

FIOS TMA Alta Moderada

Módulo de elasticidade Intermediário entre aço e o  NiTi

•

Biocompatibilidade

Elevada

Solda

Elétrica

CONCLUSÃO

A seleção do fio a ser utilizado para cada situação clínica deverá ser bastante criteriosa. É importante individualizar cada caso respeitando as condições do elemento dentário e dos tecidos periodontais. Na fase inicial do tratamento devem ser usados fios com alta resiliência, quando há geralmente, um grande desnivelamento e desalinhamento. Os fios de aço de reduzida secção, aço trançado, M-NiTi, A-NiTi, são os mais indicados. No estágio mais avançado do tratamento, quando se deseja uma movimentação dentária individualizada, pode-se associar fios de diferentes ligas, dependendo da situação clínica do momento. Podem ser usados fios TMA em segmentos para corrigir inclinação de caninos ou molares, utilizando, como ancoragem, dentes estabilizados por segmentos de arcos de aço inoxidável. Para retração de caninos ou para fechamento de espaços o fio selecionado deve apresentar baixo atrito, como o fio de aço inoxidável. No estágio final do tratamento devem ser usados ligas com boa formabilidade que aceite ser  conformado para adequação da forma dos arcos. Podem ser usados os fios de aço inoxidável e o fio titânio-molibidênio. Para se realizar uma correção ortodôntica mais eficiente em menor período de tempo, deve-se diagnosticar e planejar o caso corretamente e fazer um bom uso de ligas ortodônticas.

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BIBLIOGRAFIA

1. KAPILAS; SACHDEVAR,R. Mechanical properties and clinical application of orthodontic wires. Am J Orthod Dentofacial Orthop, St. Louis, v 96, m 2 p. 100 – 109, Aug – 1989. 2. KHIER, S.E; BRANTLEY, W.A; FOURNELE, R.A. Bending, properties of superelastic and nonsuperelastic nichel titanium orthodontic wires. Am J Orthod Dentofacial Orthop Facial, St. Louis, v. 99 n. 4 p. 310 – 318, Apr, 1991. 3. RAMOS, A. L; GURGEL J. A. KERR, S. D. Fios ortodônticos. Dental Press Ortodon Ortop Facial, Maringá, v.6, n.4, p.103-114, Jul/ Ago. 2001. 4. SEGNER, D; IBE, D Properties of superelastic wires and their relevance to orthodontic treatment. Eur J Orthod, London, v. 17 p. 395-402, 1995.

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5. VIAZIS, A.D. Clinical applications of superelastic nickel titanium wires. J. Clin orthod, Boulder, V.25 p. 37-374, 1991. 6. WATERS, N.E. A rationale for the selection of orthodontic wires. Eur, J Orthod, London, v. 14, p. 240-245, 1992. 7. BURSTONE, S.J; GOLDBERG, A J Beta titanium. A new orthodontic alloy. Am J. Orthod Dentofacial Orthop, v.77, n 2, p.121-132, fev, 1980. 8. PROFFIT, W. R. FIELDS, H.H. Jr. Principais mecanismos no controle da força ortodôntica. In: Ortodontia conteporânea, p. 265-289, Ed Guanabara Koogan S.A Rio de Janeiro, 1995. 9. QUINTÃO, C.C.A. et al Efeitos de memória de forma e de superelsaticidade de fios ortodônticos. Ortodontia Gaúcha, v.2, n.2 , jul/dez. 2001.