Propriedades e Seleção de Fios Ortodônticos

O fio ortodôntico é o elemento resiliente que, quando inserido nos bráquetes, devolve as forças e momentos que movimentam os dentes. Seu comportamento depende da liga de que é feito, de sua forma e tamanho de seção transversal, e do quanto é defletido. Selecionar um fio significa combinar essas propriedades mecânicas com o estágio do tratamento, desde o alinhamento inicial de dentes apinhados até o acabamento.

Definition

Um fio ortodôntico é o elemento elástico de um aparelho fixo cuja liga, seção transversal e deflexão determinam o comportamento força-deflexão entregue aos dentes através dos bráquetes.

Scope

Este tópico aborda a ciência dos materiais e a mecânica dos fios ortodônticos: as principais ligas (aço inoxidável, cobalto-cromo, níquel-titânio, beta-titânio), as propriedades de rigidez, resiliência (springback), conformabilidade e alcance, o significado de superelasticidade e a lógica da sequência de fios ao longo do tratamento. É uma descrição de referência de propriedades, não uma orientação de seleção específica para o paciente.

Core questions

• Quais ligas são usadas para fios ortodônticos e como suas propriedades mecânicas diferem?
• O que significam rigidez, resiliência (springback) e conformabilidade para o comportamento clínico do fio?
• O que é superelasticidade e por que é relevante para os fios de níquel-titânio?
• Qual é a lógica de progredir dos fios iniciais para os de trabalho e de finalização?

Key concepts

• Fios de aço inoxidável e cobalto-cromo
• Fios de níquel-titânio (NiTi)
• Fios de beta-titânio (TMA)
• Rigidez (taxa de carga-deflexão)
• Resiliência (springback) e faixa de trabalho
• Superelasticidade e memória de forma
• Seção transversal do fio: redonda versus retangular
• Sequência de fios ortodônticos (inicial, de trabalho, de finalização)

Mechanisms

Quando um fio ortodôntico é defletido para engajar um bráquete malposicionado, ele armazena energia de deformação elástica e retorna força à medida que recupera sua forma passiva. A quantidade de força por unidade de deflexão (rigidez) depende do módulo de elasticidade do fio e de sua geometria de seção transversal, de modo que um clínico pode variar a força alterando a liga ou alterando o tamanho do fio. O aço inoxidável oferece alta rigidez e conformabilidade; o níquel-titânio oferece baixa rigidez e uma grande faixa de trabalho, e o NiTi superelástico entrega uma força relativamente constante em uma ampla faixa de deflexão através de uma transformação de fase induzida por estresse; o beta-titânio ocupa uma posição intermediária com boa conformabilidade e soldabilidade (Burstone & Goldberg, 1980; Burstone, 1981; Kusy, 1982; Pandis & Bourauel, 2010). Essa gama de propriedades é a base para usar fios flexíveis no início e fios retangulares mais rígidos posteriormente (Proffit, 2018).

Clinical relevance

Conhecer as propriedades dos fios ortodônticos explica por que diferentes fios são usados em diferentes estágios e fundamenta como os aparelhos e materiais são comparados em pesquisas. A entrada descreve o comportamento do material para referência e educação e não é uma base para selecionar um fio específico para um paciente individual.

Evidence & guidelines

A caracterização das ligas de fios ortodônticos baseia-se em testes de materiais e estudos mecânicos, em vez de ensaios clínicos de resultados; trabalhos fundamentais estabeleceram as propriedades do beta-titânio e o comportamento comparativo do NiTi e outras ligas (Burstone & Goldberg, 1980; Kusy, 1982), e revisões posteriores descreveram o significado clínico da superelasticidade (Pandis & Bourauel, 2010).

History

Os primeiros aparelhos fixos usavam fios de metais preciosos e, posteriormente, de aço inoxidável. A introdução das ligas de níquel-titânio trouxe a memória de forma e o comportamento superelástico para a ortodontia, e a descrição do beta-titânio por Burstone e Goldberg (1980) adicionou uma opção conformável e de rigidez intermediária. O conceito de ortodontia de módulo variável de Burstone (1981) enquadrou a ideia de selecionar entre ligas para controlar a força, o que permanece central para a sequência de fios.

Debates

Quão clinicamente significativa é a superelasticidade?

O NiTi superelástico entrega um platô de força relativamente plano em testes de laboratório, mas o quão plenamente isso se traduz em vantagens clínicas sobre o NiTi convencional é debatido e depende das condições na boca.

Key figures

• Charles J. Burstone
• Robert P. Kusy

Seminal works

• burstone-beta-1980
• burstone-1981
• kusy-1982

Frequently asked questions

Por que diferentes fios ortodônticos são usados em diferentes estágios do tratamento?

Fios flexíveis e de baixa rigidez, como o níquel-titânio, são tipicamente usados no início para alinhar dentes apinhados com forças leves e contínuas, enquanto fios retangulares mais rígidos são usados posteriormente para controlar a posição da raiz e finalizar, refletindo suas diferentes propriedades mecânicas.

O que é um fio superelástico?

É um fio de níquel-titânio que, através de uma transformação de fase induzida por estresse, pode entregar uma força relativamente constante em uma ampla faixa de deflexão, ao contrário dos fios elásticos convencionais, cuja força diminui constantemente à medida que descarregam.