Or31cap06r

ODONCIA

L

R. Romano

6.1

Arcos con memoria de forma en ortodoncia lingual Christi'an D e m a n g e , DCD, SQODE, CECSMO

El término aleaciones con memoria de forma ( A M F ) se aplica a un grupo de materiales metálicos que manifiestan la propiedad de volver a una forma o medida definida previamente cuando se someten a los procedimientos térmicos apropiados. Generalmente, estos materiales se pueden deformar de forma plástica a una temperatura relativamente baja y, cuando se exponen a temperaturas más altas, volverán a la forma que tenían previa a la deformación (figura 6.1-1). Las aleaciones con memoria de forma, como el níquel-titanio, sufren una transformación en su estructura de cristales cuando se enfrían desde una temperatura alta (forma más fuerte, austenítica) a una temperatura más baja (forma más débil, martensítica) (figura 6.1-2). Esta fase de transformación inherente es la base para las propiedades únicas de estas aleaciones: memoria de forma y superelasticidad.

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MEMORIA DE FORMA Cuando una aleación de memoria de forma está en su forma martensítica, se deforma fácilmente a una nueva forma. Sin embargo cuando se calienta la aleación más allá de la temperatura de transformación, cambia a la forma austenítica y recupera su forma previa ejerciendo una fuerza neta (figura 6.1-3). Este proceso se puede repetir millones de veces. Podemos ver una transformación típica siguiendo la curva de temperatura bajo una carga constante en

Fig. 6.1-1.

Fig. 6.1-2. Transformación de los cristales de aleación de las aleaciones con memoria de forma de caliente a frío.

El efecto de memoria de forma.

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Fig. 6.1-3. Las dos fases de las aleaciones con memoria de forma con la temperatura: martensítica y austenítica.

la figura 6.1-4. La mayor parte de la transformación ocurre en una franja de temperatura relativamente estrecha, aunque el inicio y el final de esta transformación durante el calentamiento o enfriamiento, se extiende en realidad sobre una franja de temperatura mucho más ancha. La transformación también muestra histéresis ( T I ) en la cual las transformaciones del calentamiento o enfriamiento no se solapan. Esta transformación de histéresis ( T I ) varía según el sistema de aleación de los alambres.

Los alambres de aleaciones con memoria de forma más utilizados comúnmente son el NeoSentalloy o el Bioforce (GAC) y N i - T i de cobre de 35° (Ormco).

SUPERELASTICIDAD Estas aleaciones únicas también muestran un comportamiento superelástico si se deforman a una temperatura que sea ligeramente superior a su temperatura de transformación. Este efecto se produce por la presión o carga, induciendo la formación de algunos cristales martensí-

Fig. 6.1-4. Transformación típica según la curva de temperatura para un espécimen bajo una carga (estrés) constante si se calienta y enfría. T I : transformación de histéresis; Ms: inicio de la fase martensítica; Mf: final de la fase martensítica; As: principio de la fase austenítica; Af: final de la fase austenítica.

Arcos con memoria de forma en ortodoncia lingual

Fig. 6.1-5. Comportamiento de carga y descarga típico de un Ni-Ti superelástico.

ticos. Debido a que se ha producido por encima de su temperatura normal, esta fase martensítica se convierte inmediatamente en austenítica nada más desaparecer la presión. Este proceso provee a estas aleaciones de una elasticidad como de goma (figura 6.1-5).

ALAMBRES DE AMF E N ORTODONCIA LINGUAL El problema principal en la biomecánica de la ortodoncia lingual es la distancia interbracket tan corta (figura 6.1-6). Los ortodoncistas idealmente quieren conseguir un movimiento dental biológico con fuerzas continuas y ligeras y una relación momento/fuerza constante para poder mantener la relación carga/deformación baja. Existen dos maneras diferentes para conseguir este objetivo:

Aumento de la longitud del arco Esto se puede conseguir utilizando asas (las cuales son difíciles de realizar, suponen mucho tiempo para realizarlas, son difíciles de hacer exactamente iguales, y no coinciden con la fi-

Fig. 6.1-6.

Distancia interbracket corta en la aparatología lingual.

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losofía de arco recto utilizada en la aparatología lingual), o aumentando la distancia interbracket (lo cual es casi imposible ya que los brackets son bastante grandes y la forma de arcada es estrecha).

Uso de alambres elásticos Con la reducción de la sección del arco (lo cual reduce el control), o con el cambio de las propiedades del arco (consiguiendo un modulo de Young más bajo).

Las aleaciones con memoria de forma son materiales ideales porque tienen un módulo de Young bajo, presentan una relación muy pequeña carga/deformación y tienen un calibre de alambre grande para conseguir el máximo de control. Las propiedades mecánicas de los alambres de A M F son diferentes en la forma martensítica que en la forma austenítica. El m ó dulo de Young no es lineal con la temperatura. E l módulo elástico tiene aproximadamente unos 80 Gpa a una temperatura alta (austenítica), y 30 Gpa a baja temperatura (martensítica) (figura 6.1-7). El módulo de Young de los alambres con aleaciones de memoria de forma es difícil de definir entre las temperaturas de transformación martensítica y austenítica porque a esas temperaturas las aleaciones muestran una elasticidad no linear, y porque el módulo de Young depende tanto de la temperatura como de la tensión.

En la ortodoncia lingual, se deben realizar dobleces para obtener la forma de seta del arco (figura 6.1-8). Los arcos se deben de doblar con una tensión mayor que el 8% de elonga-

Fig. 6.1-9. Porcentaje de elongación para una deformación permanente y punto de fractura en AMF.

Fig. 6.1-10.

Límite elástico en las AMF.

Arcos con memoria de forma en ortodoncia lingual

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ción para obtener una deformación permanente en un material superelástico (figura 6.1-9).

El punto de fractura en cuanto a elongación es de alrededor del 15%. Esto permite que estos alambres se puedan doblar sin ninguna fractura clínica. El límite elástico (yield strenght) es de 600 Mpa en la forma austenítica y de 100 Mpa en la martensítica (figura 6.1-10). E l doblez se puede hacer tanto con el arco caliente como frío. Sin embargo, es mucho más fácil doblarlo cuando esta frío. Alguno de los dobleces se endereza cuando el arco vuelve a la temperatura ambiente; así que, se debe exagerar el doblez (aproximadamente el doble). De esta manera, no se necesita ninguna máquina (como la Archmate®) para doblar arcos de A M E La forma de seta es un poco más suave pero es posible de obtener (figura 6.1-8). La zona del arco cerca del doblez será más rígida y más quebradiza después de doblarla; sin embargo, el área del doblez queda entre canino y premolar y no es significativa. Para permitir una fácil colocación en las ranuras de las brackets, el arco se refresca con spray - 4 0 ° para obtener la fase martensítica.

ALINEACIÓN C O N AMF Las aleaciones con memoria de forma son los alambres óptimos para la primera fase de alineación. El arco Bioforce® ejerce una fuerza de 100 g en el área media del arco (incluso si

Fig. 6.1-11 A . Alambre de 0,020 x 0,020 bioforce colocado inmediatamente después del cementado de las brackets Iinguales.

a

Fig. 6.1-11 B. Un mes en tratamiento (2. visita). Doble l i gadura para reactivar el arco.

a

Fig. 6.1-11 C Dos meses en tratamiento (3. visita). Aprecíese que hay casi un alineamiento completo.

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Fig. 6.1-12. Dieciséis meses de tratamiento: se coloca un alambre de 0,019 x 0,025 A M F inmediatamente después de cementar los segundos molares.

se deforma el arco para encajar todas las ranuras) y de 300 g en el área distal. Se prefieren los alambres rectangulares sobre los redondos porque pueden controlar inmediatamente la inclinación y angulación de las raíces. Las propiedades de superelasticidad del alambre se utilizan para reactivar el arco (producción de áreas martensíticas bajo tensión) colocando l i gaduras dobles en todos los dientes.

Caso clínico Una mujer de 25 años presentaba una maloclusión de Clase I con apiñamiento anterior de la arcada superior. Se cementó aparatología lingual (Ormco, generación #7, ranura 0,022) y se utilizó un arco Bioforce de 0,020 x 0,020 (figura 6.1-11 A ) . U n mes más tarde se reactivó con ligaduras dobles (figura 6.1-11 B ) . Dos meses después de empezar el tratamiento, casi se había conseguido un alineamiento total (figura 6.1-11 C).

Fig. 6.1-13 A . Antes del tratamiento. Apréciese el apiñamiento anterior.

Fig. 6.1-13 B. Vista oclusal de la arcada maxilar antes de sacar las brackets. El cierre de espacios se realiza con un arco de 0,019 x 0,025 de AMF.

Arcos con memoria de forma en ortodoncia lingual

CEMENTADO DE SEGUNDOS

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MOLARES

Otra aplicación de los alambres de A M F se da en el cementado de los segundos molares o cualquier otro diente en una fase posterior del tratamiento. Los alambres de A M F nos permiten utilizar alambres de grosor casi completo inmediatamente después del cementado incluso cuando el tratamiento ha progresado considerablemente (figura 6.1-12).

ARCOS DE AMF PARA CIERRE DE ESPACIOS El cierre de espacios se puede realizar fácilmente con un Bioforce de 0,018 x 0,025. La fuerza es de 300 g en los molares y con una curva de efecto antiabombamiento horizontal y vertical, se puede prevenir la expansión, inclinación y rotación de los molares superiores, cuando se utiliza la retracción en masa y la mecánica de deslizamiento (figuras 6.1-13 A y B , f i guras 6.1-14 A a D ) .

Fig. 6.1-14 A. Vista oclusal de la arcada maxilar: inmediatamente después del cementado: alambre 0,016 Ni-Ti.

Fig. 6.1-14 C. Vista oclusal de la arcada maxilar: 20 meses en tratamiento: todavía se utiliza el mismo arco (0,019 X 0,025 AMF).

Fig. 6.1-14 D. Vista oclusal de la arcada maxilar: después de descementar las brackets y cementar la retención fija.

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Ortodoncia lingual

CONCLUSIÓN Las aleaciones con memoria de forma utilizadas en ortodoncia lingual en un primer estadio del tratamiento, pueden reducir la secuencia de arcos y obtener un alineamiento más rápido, nivelación y en algunos casos cierre de espacios, utilizando el mismo arco. Desde el principio del tratamiento se mantiene el control radicular. La duración del tratamiento es más corta así como el tiempo de sillón.

Bibliografía 1.

2.

Hodgson DE, Wu M i n g H , Biermann RJ. Shape memory alloys. Shape Memory Applications, Inc., 1995.

O'Brien WJ. Dental materials: properties and selection. Quintessence Publishing, 1989; 58.

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0,016"WILCOCKS (AUSTRALIANO)

LIGADURA DE ACERO

ASAS DE AVANCE

Fig. 6.2-2. Arco Wilcocks (australiano) 0,016 Special-Plus con asas de avance en un caso de no extracciones. Obsérvese la ligadura de acero en el molar y primer premolar.

Arcos iniciales Los arcos iniciales son los más importantes en la secuencia y su inserción puede ser a menudo dificultosa. Los objetivos que se deben conseguir en esta fase son la nivelación inicial, alineamiento, desrotaciones y control del ápice para permitir el máximo encaje en la ranura de la bracket. Cuando el apiñamiento es severo se requiere un segundo alambre inicial para asegurar un encaje completo en la ranura de la bracket. E l alambre australiano de Wilcocks de 0,016 se emplea aquí con asas de avance o stops mesiales a los primeros molares (figura 6.2-2).

Siempre que se requieran asas de avance o stops molares es esencial el uso de ligaduras metálicas en los premolares y primer molar (figura 6.2-3 A y B ) . La corrección de la sobremordida excesiva mejora de forma notoria con el uso del alambre australiano Wilcocks Special-Plus de 0,016, especialmente si le añadimos una curva de Spee invertida. Cuando los dientes anteriores presentan rotaciones moderadas, se puede utilizar una ligadura metálica doble sobre un alambre de N i - T i (figuras 6.2-4 A a C). Las ligaduras dobles también se utilizan para ligar los dientes anteriores.

Figs. 6.2-3 A y B.

Ligaduras metálicas de los molares.

Secuencia

Figs. 6.2-4 A a C.

de arcos en ortodoncia lingual

Ligaduras dobles metálicas de los dientes anteriores.

Arcos intermedios Los arcos intermedios como el T M A de 0,017 x 0,025 se pueden utilizar ocasionalmente como arcos de finalización, especialmente en los casos sin extracciones. En los casos de extracciones, se debe modificar la forma del arco en los arcos iniciales para asegurar que el «offset» entre canino y premolar se sitúa justo por detrás del canino de manera que permite el cierre del espacio de las extracciones (figura 6.2-5). La curva compensatoria bucolingual se reduce en el arco intermedio ya que es relativamente más rígido que el arco inicial. Se pueden usar las fuerzas elásticas en esta fase del tratamiento para empezar el control A-P. Sin embargo, los arcos de T M A no pueden soportar fuerzas elásticas duraderas o fuertes, n i intra ni interarcada. Si se necesita el uso de elásticos de Clase I I , debe de hacerse un doblez vestibular compensatorio para paliar el efecto rotacional de las fuerzas elásticas en los segundos molares inferiores. Se debe hacer una ligadura en ocho en los segmentos anteriores para prevenir que se abran espacios durante el uso de fuerzas elásticas. Con arcos rectangulares, el uso de ligaduras metálicas es esencial para asegurar un encaje completo del arco en la ranura de la bracket y la expresión completa de la prescripción de la aparatología. La l i -

gadura metálica también previene que los incisivos laterales y caninos se roten durante la apHrafiÓB de fuerzas elásticas.

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Ortodoncia lingual

Fig. 6.2-5.

Arcos de T M A con dobleces compensatorios.

Fig. 6.2-6.

Arcos de acero con dobleces compensatorios.

Arcos de finalización y detalle Los arcos de acero se utilizan para completar el recontorneado de la arcada y el cierre de espacios y para eliminar cualquiera de los efectos colaterales observados anteriormente en el procedimiento. Es conveniente tener en cuenta las modificaciones compensatorias del arco adecuadas para la prescripción original del tratamiento. Los tratamientos deberían de completarse con un arco superior de 0,017 x 0,025 y 0,016 x 0,022 inferior de acero, excepto en los casos de Clase I I I donde los arcos superior e inferior se utilizan a la inversa. Raramente se utiliza un arco de acero de 0,018 x 0,025, especialmente cuando hay dificultades en conseguir el torque de los dientes maxilares anteriores y se van a utilizar clásticos de Clase I I con un componente horizontal largo. La forma de arcada de los arcos de acero, es la misma que la del arco intermedio, con un sutil ajuste de los offsets caninos y molares, y si se requiere, dobleces compensatorios para facilitar la finalización del ajuste de espacios y oclusión (figura 6.2-6). En caso necesario, se puede añadir torque individual en este momento.

Con arcos de acero las dobleces compensatorias vestibulares, llevan el arco a través de la cúspide mesiolingual del molar más distal (ver figura 6.2-6). Ocasionalmente, se necesitan arcos más flexibles para el detallado final y la sobrecorrección individual de un diente. Estos arcos pueden ser australianos Wilcocks 0,016 o 0,018 Special-Plus.

CONCLUSIÓN E l éxito de la secuencia de arcos defensiva depende de lo siguiente: 1.

2.

3.

Plan de tratamiento y objetivos correctos.

Dejar suficiente tiempo para que cada arco realice su trabajo de una forma completa.

Se necesitan ligaduras metálicas con todos los arcos rectangulares.

Estas medidas ayudan a reducir el estrés del paciente, del doctor y de los materiales utilizados, aumentan el confort y la satisfacción del paciente, reducen costes y mejoran la eficiencia, predictibilidad, el nivel de los resultados y los beneficios económicos.