Đặc tính và Lựa chọn Dây cung

Dây cung là thành phần đàn hồi mà khi được đặt vào mắc cài, sẽ tạo ra các lực và mô-men làm dịch chuyển răng. Hoạt động của nó phụ thuộc vào hợp kim cấu tạo, hình dạng và kích thước mặt cắt ngang, cũng như mức độ biến dạng của nó. Việc lựa chọn dây cung có nghĩa là phải khớp các đặc tính cơ học này với giai đoạn điều trị, từ sắp xếp ban đầu các răng chen chúc đến giai đoạn hoàn thiện.

Definition

Dây cung chỉnh nha là thành phần lò xo của khí cụ cố định mà hợp kim, mặt cắt ngang và độ biến dạng của nó quyết định hành vi lực-biến dạng được truyền đến răng thông qua mắc cài.

Scope

Chủ đề này bao gồm khoa học vật liệu và cơ học của dây cung chỉnh nha: các hợp kim chính (thép không gỉ, cobalt-chromium, nickel-titanium, beta-titanium), các đặc tính về độ cứng, độ đàn hồi trở lại (springback), khả năng tạo hình (formability) và phạm vi hoạt động (range), ý nghĩa của tính siêu đàn hồi (superelasticity), và logic của việc sắp xếp trình tự dây cung trong suốt quá trình điều trị. Đây là mô tả tham khảo về các đặc tính, không phải hướng dẫn lựa chọn cụ thể cho từng bệnh nhân.

Core questions

• Những hợp kim nào được sử dụng cho dây cung, và các đặc tính cơ học của chúng khác nhau như thế nào?
• Độ cứng, độ đàn hồi trở lại (phạm vi) và khả năng tạo hình có ý nghĩa gì đối với hành vi dây cung trong lâm sàng?
• Tính siêu đàn hồi là gì, và tại sao nó lại liên quan đến dây nickel-titanium?
• Logic của việc tiến triển từ dây ban đầu đến dây làm việc và dây hoàn thiện là gì?

Key concepts

• Dây thép không gỉ và cobalt-chromium
• Dây nickel-titanium (NiTi)
• Dây beta-titanium (TMA)
• Độ cứng (tốc độ tải-biến dạng)
• Độ đàn hồi trở lại và phạm vi làm việc
• Tính siêu đàn hồi và nhớ hình dạng
• Mặt cắt ngang dây: tròn so với hình chữ nhật
• Trình tự dây cung (ban đầu, làm việc, hoàn thiện)

Mechanisms

Khi một dây cung bị biến dạng để gắn vào một mắc cài sai lệch, nó tích trữ năng lượng biến dạng đàn hồi và tạo ra lực khi nó trở về hình dạng thụ động. Lượng lực trên một đơn vị biến dạng (độ cứng) phụ thuộc vào mô đun đàn hồi của dây và hình dạng mặt cắt ngang của nó, do đó, bác sĩ lâm sàng có thể thay đổi lực bằng cách thay đổi hợp kim hoặc thay đổi kích thước dây. Thép không gỉ có độ cứng và khả năng tạo hình cao; nickel-titanium có độ cứng thấp và phạm vi hoạt động lớn, và NiTi siêu đàn hồi tạo ra một lực tương đối ổn định trên một phạm vi biến dạng rộng thông qua biến đổi pha do ứng suất gây ra; beta-titanium chiếm vị trí trung gian với khả năng tạo hình và hàn tốt (Burstone & Goldberg, 1980; Burstone, 1981; Kusy, 1982; Pandis & Bourauel, 2010). Phạm vi đặc tính này là cơ sở để sử dụng dây mềm dẻo ở giai đoạn đầu và dây hình chữ nhật cứng hơn ở giai đoạn sau (Proffit, 2018).

Clinical relevance

Việc nắm rõ các đặc tính của dây cung giải thích lý do tại sao các loại dây khác nhau được sử dụng ở các giai đoạn khác nhau và là cơ sở để so sánh các khí cụ và vật liệu trong nghiên cứu. Mục này mô tả hành vi vật liệu để tham khảo và giáo dục, không phải là cơ sở để lựa chọn một loại dây cụ thể cho từng bệnh nhân.

Evidence & guidelines

Việc mô tả đặc tính các hợp kim dây cung dựa trên thử nghiệm vật liệu và các nghiên cứu cơ học hơn là các thử nghiệm lâm sàng về kết quả; các công trình nền tảng đã xác định các đặc tính của beta-titanium và hành vi so sánh của NiTi và các hợp kim khác (Burstone & Goldberg, 1980; Kusy, 1982), và các đánh giá sau này đã mô tả ý nghĩa lâm sàng của tính siêu đàn hồi (Pandis & Bourauel, 2010).

History

Các khí cụ cố định ban đầu sử dụng dây kim loại quý và sau đó là dây thép không gỉ. Sự ra đời của hợp kim nickel-titanium đã mang lại hành vi nhớ hình dạng và siêu đàn hồi cho chỉnh nha, và mô tả của Burstone và Goldberg về beta-titanium (1980) đã bổ sung một lựa chọn có thể tạo hình, độ cứng trung bình. Khái niệm chỉnh nha mô đun biến đổi của Burstone (1981) đã định hình ý tưởng lựa chọn giữa các hợp kim để kiểm soát lực, điều này vẫn là trung tâm của việc sắp xếp trình tự dây cung.

Debates

Tính siêu đàn hồi có ý nghĩa lâm sàng đến mức nào?

NiTi siêu đàn hồi tạo ra một đường cong lực tương đối phẳng trong thử nghiệm phòng thí nghiệm, nhưng mức độ chuyển đổi hoàn toàn của điều này thành lợi thế lâm sàng so với NiTi thông thường còn đang được tranh luận và phụ thuộc vào các điều kiện trong miệng.

Key figures

• Charles J. Burstone
• Robert P. Kusy

Seminal works

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

Frequently asked questions

Tại sao các loại dây cung khác nhau được sử dụng ở các giai đoạn điều trị khác nhau?

Dây mềm dẻo, độ cứng thấp như nickel-titanium thường được sử dụng sớm để sắp xếp các răng chen chúc với lực nhẹ liên tục, trong khi dây hình chữ nhật cứng hơn được sử dụng sau này để kiểm soát vị trí chân răng và hoàn thiện, phản ánh các đặc tính cơ học khác nhau của chúng.

Dây siêu đàn hồi là gì?

Đó là một loại dây nickel-titanium mà thông qua biến đổi pha do ứng suất gây ra, có thể tạo ra một lực tương đối ổn định trên một phạm vi biến dạng rộng, không giống như các loại dây đàn hồi thông thường có lực giảm đều khi chúng được tháo tải.