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Fio superelástico VS. termoativado

Algumas vezes já fui questionado sobre esses fios, muito mal compreendidos, mas nem por isso pouco utilizados na ortodontia. Hoje em dia todo mundo utiliza fios de níquel-titânio nos tratamentos de seus pacientes, seja como fio inicial e/ou como fios intermediários também.

Eu me sinto especial em escrever sobre esses fios, talvez porque Araraquara é o berço no Brasil para os fios de memória, já que a história dos mesmos se mistura com a história da Técnica do Arco Segmentado, por compartilhar alguns dos seus introdutores (Na pós-graduação em ortodontia da UNESP de Araraquara, já em 1995 os alunos de mestrado utilizavam Copper NiTi nas clínicas de ortodontia corretiva). O Dr. Charles Burstone estava envolvido com o desenvolvimento da liga de níquel-titânio superelástica de um grupo Chinês em meados da década de 80 e o Dr. Rohit Sachdeva, na época professor da Baylor College of Dentistry, em Dallas e hoje CEO da Orametrix, foi o introdutor do Copper NiTi na ortodontia, em meados da década de 90. (Pronucia-se “cóper” e não “cuper”…. “cuper” é aquele exercício de quem corre muito).

Hoje eu queria  comentar um pouco sobre os chamados fios “termoativados”, já que a patente da utilização ortodôntica de fios de níquel-titânio adicionados de cobre caiu e, portanto, já temos os mesmo disponíveis no Brasil.

Qual a vantagem da adição de cobre ao níquel-titânio? Para responder essa pergunta, primeiro precisamos esclarecer alguns fatos sobre os fios de NT (não vou usar NiTi, pois esse nome é marca registrada da Ormco Co. e diz respeito aos seus fios somente). Propositalmente eu simplifiquei as explicações e deixei os termos martensítico, austenítico, e as temperaturas de transição As,Af,Ms,Mf e da fase R de fora. Se alguém tiver alguma pergunta específica ficarei contente em responder logo abaixo.

Para essa discussão precisamos de algumas informações importantes:

– Toda liga de NT superelástica possuí uma característica interessante, ao adicionarmos uma certa quantidade de pressão (o quanto vai depender de algumas temperaturas inerente da liga, em especial, de uma que vou chamar nesse texto de “inata”, e também da temperatura ambiente) ocorre uma mudança na estrutura cristalográfica da liga. É como se ela se tornasse um material diferente naquela região, inclusive com uma proporção de carga-deflexão mais baixa, sendo um material mais “flexível”. A partir do momento em que removemos essa carga, essa liga retorna ao seu estado cristalográfico original, descrevendo um platô (uma área relativamente plana) no seu gráfico de carga/deflexão, até que que sua estrutura cristalográfica volte ao normal e essa liga assuma as características que ora possuía antes da carga ser aplicada. A essa característica se dá o nome de superlasticidade!

figura2

– Já sabemos que cada liga tem essa temperatura inerente, e uma outra informação importante é que quanto mais próxima ela está da temperatura ambiente (no nosso caso da temperatura da boca do paciente), porém abaixo, mais constante será o tal platô da superelasticidade.

– Se as diferenças entre as temperaturas forem grandes:

1 – o fio pode já estar transformado em sua fase mais mole e portanto, flexível demais para desenvolver alguma força compatível com a necessária para movimentar dentes de forma eficiente. (Isso se a temperatura inerente do fio for muito acima da temperatura em que iremos utilizá-lo)

2 – o estresse (a deflexão) necessário para induzir a transformação cristalográfica precisa ser maior e muitas vezes incompatível com as dimensões intra-orais. (Isso se a temperatura inerente do fio estiver muito abaixo da temperatura em que iremos utilizá-lo). O grande problema é que a temperatura inerente de cada liga varia muito (na casa das dezenas de graus centígrados) com mínimas variações da proporção de níquel por titânio, e as fábricas que produzem NT, portanto, têm uma dificuldade em controlar essa temperatura. Ela varia até mesmo entre de fios do mesmo lote, o que quer dizer que um fio que você instala no primeiro paciente do dia pode ter um comportamento pior do que o fio que você instala no último paciente do dia.

figra22

Felizmente, existe uma forma de controlar isso. Com uma pequena adição de cobre, a variação da temperatura inerente da liga passa a ser desprezível, mesmo variando-se as proporções de níquel por titânio. Outra característica é que variando-se a porcentagem de cobre na liga, a temperatura inerente pode ser manipulada facilmente, para cima, tornando a liga menos superelástica, mas mais flexível; ou para baixo, tornando a liga mais rígida sem perder a característica superelástica (só sendo necessária a aplicação de mais pressão para induzir a transformação cristalográfica.

A Ormco Co. então patenteou a idéia e passou a produzir o Copper NiTi, assim os concorrentes se viram obrigados a lançar um material similar. O que a maioria fez? Através de tratamento térmico ou elétrico passaram a manipular (MUITO IMPORTANTE- DE FORMA NÃO CONTROLADA) as temperaturas da ligas de NT. Isso gerou fios muito bons, como o NeoSentalloy, da Tomy em associação Furukawa, os quais possuem até hoje uma tecnologia sem comparação para controlar essas temperaturas; como também gerou outros muito ruins (que todos os ortodontistas brasileiros conhecem). De qualquer forma, a maioria das empresas vendiam esse fio como termoativado, nada mais sendo do que um NT superelástico com um tratamento térmico.

Para aqueles que gostam de uma “quentinha” aqui vai uma informação de primeira mão. A Tomy rompeu com a GAC e se aliou com outra companhia americana. Só não sei quem vai fabricar bráquetes e fios para a GAC agora…. Vamos então as perguntas e respostas?

Isso quer dizer um NT superelástico é “termoativado”? Yes Sir, it is!

Eles são feitos com a mesma liga? Sim, com exceção do Copper NiTi, todos os outros são o MESMO fio.

Qual a vantagem de um termoativado (Sinceramente, não gosto dessa nomenclatura…chamo todos os NT contemporâneos de superlásticos)? A vantagem é que se as temperaturas de transformação forem próximas da de trabalho, o platô superelático fica mais plano, isso é, a liga fica mais flexível. Assim, um fio termoativado mais espesso pode desenvolver as mesmas forças que um NT superlástico mais fino. Por exemplo, se você utiliza um NT .014” para nivelamento, você pode utilizar um NT termoativado .016” ao invés. Outro exemplo pode compreender a idéia de utilizar um NT termoativado retangular como primeiro fio ou invés de iniciar com um redondo superlástico, como preconiza a técnica de Alexander, que visa obter controle de torque nos incisivos inferiores o mais cedo possível no tratamento.

figura 33

E o NITINOL? O nome nitinol foi patenteado pela Unitek quando eles lançaram a primeira liga de NT no mercado ortodôntico, na década de 70. Essa liga era trabalhada a frio e não possuía superelasticidade, ela era bem mais flexível que os fios de aço e era de difícil deformação. Hoje é bem difícil encontrar essas ligas para venda. Abaixo, você podem ver a diferenças de carga/deflexão de um fio de aço. NITINOL e NT, removido do artigo do Miura de 1985.Picture10

 

Espero que tenham gostado desse post.

Um Abraço,

R. Martins


26 Comentários

  • Responder Jairo Ferreira |

    Muito bom Renato! Esclareceu muitos “achismos” em relação aos materiais que usamos! Interessante que suas postagens são sempre baseadas em evidencias, isso so enriquece seu blog.

    • Responder Dr. Renato Renato Parsekian Martins |

      Oi Eugênio,

      Tudo bom?

      Bom, isso depende do tamanho da canaleta que você usa, do bráquete que você usa (simples ou geminado), de qual prescrição você utiliza, de quanto você está disposto a gasta em troca de conforto e como você quer manter o “inventário” do consultório. Todos esses fatores influenciam a escolha do fio.
      Segunda-feira agora vou dar uma aula sobre fios e protocolo de tratamento na especialização e esse é o assunto que termina a minha aula de 8 horas sobre isso. Mas sabe que você me deu uma excelente idéia para um novo post. Fique de olho nas próximas semanas.

      Mas te respondendo rapidamente, sem as explicações necessárias. Aqui vai a minha sequência para slot .018″ com bráquetes geminados para prescrição MBT:

      Fio inicial : NT SE .014″
      Fio intermediário: NT SE .016″ X .022″
      Fio de finalização: Aço .016″ x .022″

      Abraço e obrigado pela visita ao Smartodontics,

      R.Martins

  • Responder Marcos Castro |

    Parabéns pelo blog Renato.

    Já que falou em slot 018, entrando um pouco no assunto, poderia escrever algumas palavras sobre o porque da escolha pelo slot 018.
    Quais seriam as vantagens que você percebe no uso destes.

    Obrigado!

  • Responder Teresinha Fernandes |

    Olá,Dr.Renato,encontrei esta postagem ao acaso,simplesmente navegando… ,mas gostei e foi uma interessante e útil leitura, sou ortodontista clínica,fiz minha graduação na UFRJ há 40 anos atrás.Continuo clinicando.Grata,Teresinha.

  • Responder Murilo de Melo Prado |

    Olá Dr. Renato,
    Bom texto, de fácil compreensão, parabéns! Me esclareceu muito para compreensão das diferentes temperaturas dos fios Copper Ni-Ti da Ormco: 27, 35 e 40 C. Qual o senhor acha que será os futuro dos fios na Ortodontia?
    Obrigado, abraços

    • Responder Dr. Renato Renato Parsekian Martins |

      Obrigado pelo elogio Murilo.

      Eu acho que agora que as patentes caíram, nós veremos muito mais os copper-ni-tis por ai. Recentemente o Rodrigo Viecilli esteve em Araraquara e palestrou sobre o novo fio da Ormco, a ser lançado no congresso americano do ano que vÊm.

      Nesse fio, as forças são variáveis por distancia interbráquete e somado a variação dessas distâncias ele aplica a mesma quantidade de stress (força por área de raíz) a todos os dentes. Eles evaporam o níquel da liga com laser, fazendo com que algumas áreas sejam mais flexíveis que outras.

      Mas sinceramente, eu acho que o futuro está em sistemas customizados como o Suresmile, da orametrix. Poucos fios no tratamento, de Copper 35 ou 40, e como vocÊ tem as dobras de finalização já incluídas, fica fácil.

      Você inicia o tratamento com fios mais espessos (que fazem mais força masis distribuem ela por mais área de raíz) e pode terminar nesses fios mesmo, tendo utilizado um ou dois pares nos casos de alinhamento e nivelamento. Não existe diferença entre iniciar o tratamento com um fio mais fino ou outro mais espesso mas mais flexível…tem uma revisão Cochrane sobre isso. Então porque começar com um Copper 014″?

      É até engraçado que companias, como a Ormco, tem em sua filosofia falar que um tratamento que inicia full slot é melhor (quando te vende o sistema Orthos) e ou vocÊ virar as costas também falam que um tratamento que você inicia com um fio ultrafino (014″ no slot 22) é melhor também…Bipolaridade ou malandragem?

      Voltando ao assunto, você também pode terminar em fios de Beta-titânio se precisar de mais rigidez. Fios de aço seriam somente utilizados durante fechamento de espaços de extrações…ou cairão totalmente em desuso no slot .022″ se o moda cair para a fabricação de sistemas de retração por lingual customizados.

      Acho que o futuro próximo é esse.

      Abraço,

      R.Martins

  • Responder glaidson |

    Renato o que você acha sobre a queima da ponta do fio em fios nt e cuniti para dobra distal ao molar ?

  • Responder ricardo salles |

    Ola, simples e eficaz esta explicaçao .Faco uso de fios de uma marca muuuuuuito conhecida de todos e ficava variando do term para o superelastco, pelo que entendi devo comprar apenas um pois os dois sao farinha do mesmo saco?Correto.,Se umdia vier para regiao de sao paulo capital dar curso avise .

    • Responder Dr. Renato Renato Parsekian Martins |

      Olá Ricardo,

      Obrigado. Eu acho que se você não tem acesso a um Copper Niti com uma temperatura Af de 35 ou 40 (em algumas situações somente), utilize o superelástico (que é termoativado também). Os termoativados nacionais, que tem o Af incerto modificado por temperatura não são muito interessantes.

      Dia 30 de Janeiro de 2016 estarei ministrando uma aula de 2 horas no CIOSP, em São Paulo. Cheque sempre na página de cursos para as atualizações.

      Abraço,

      Renato Martins

  • Responder Dante |

    Olá Dr.Renato. Posso iniciar a fase de alinhamento e nivelamento com um fio 0,14 NT superelástico em um aparelho autoligado interativo?

  • Responder Laisa Rodrigues |

    Olá Dr. Renato, primeiramente parabéns pelo trabalho realizado com as informações que você traz no blog.Com relação ao tema abordado eu tenho algumas dúvidas e ficaria muito grata se você pudesse respondê-las.
    1-Considerando um fio Copper Niti Af 35, o que ocorre quando resfriamos o fio com um instrumento, por exemplo, e ele fica mais flexível?Em que ponto do gráfico esse comportamento estaria representado? Se o fio ficou mais flexível com o resfriamento significa que ele sofreu a transformação martensítica? O que explica essa flexibilidade que o fio adquire?
    2-Se eu estiver trabalhando com um fio Copper Niti com uma temperatura Af de 35 significa que o fio nessa temperatura trabalhará dentro do platô, com uma força mais constante, sendo mais superelástico,mais flexível?
    3– Se eu utilizar no paciente um fio Copper Niti com uma temperatura Af de 40, significa que o fio irá descrever o platô apenas quando estiver nessa temperatura (quando o paciente ingerir comidas mais quentes)?
    4- Os gráficos que você mostrou acima com as variações na temperatura Af , eles descrevem o comportamento do fio trabalhando dentro da temperatura indicada (60,40,35..) ou dentro da temperatura de trabalho (temperatura corpórea)?

    Desde já, agradeço a atenção e mais uma vez agradeço por disponibilizar discussões acerca desses assuntos tão importantes para nossa prática clínica.

    • Responder Dr. Renato Renato Parsekian Martins |

      Bom dia Laisa,

      Espero que eu consiga responder suas perguntas, pois tenho poucas linhas. Te convido a estar presente em uma das minhas palestras sobre fios, pois lá eu explico detalhadamente seus questionamentos. Devo lembrar que eu preciso de uma aula relativamente longa para poder explicar tudo o que você está perguntando de uma forma que seja fácil de entender. Por aqui, desta forma, é muito difícil fazer isso. Abaixo estão as respostas de suas perguntas, existem muitos “poréms”, portanto pode ser que as respostas não sejam tão diretas quanto o desejado:

      1- Ele fica mais flexível porque você induz uma transformação martensítica (por temperatura).
      Em nenhum, os gráficos são de transformações martensítica por estresse, apesar do fenômeno de transformação ser temperatura-tensão dependente, de fios com diferentes Af sendo utilizados na temperatura da boca.
      O fio todo não, mas as partes do fio que ficaram mole pode ser. Isso depende da temperatura que você resfriou o fio e as outras temperaturas de transição.
      A transformação martensítica.

      2- Depende de quanto estresse, ou tensão, você aplicar. Se ela for suficiente para induzir a transformação e dependendo da extensão da trasnformação, você PODE obter um pseudo-platô.

      3 – Não e sim. Ele PODE descrever um pseudo-platô a 40, 37, 42…depende se o estresse aplicado induziu uma transformação e qual foi a extensão dela. Acima de 40 ele estará 100% austenítico, se nenhuma tensão for aplicada ao fio.

      4 – É uma estimativa grosseira das diferenças entre Af do fio e temperatura de trabalho, a título de compreensão de como o fio modifica seu comportamento. No exemplo dado, eu mostro como fios de diferentes Af se comportam na temperatura bucal (ao redor de 37 oc).

      Obrigado por passar por aqui e pelos elogios.

      Um abraço

      R.

  • Responder Marco Antônio |

    Parabéns pelo ótimo trabalho,
    Então, quer dizer que os ditos fios “termoativados” que compramos, apenas são ligas que foram trabalhadas as proporções de Niquel e Titanio para supostamente produzirem ativação pela temperatura (e que raramente são precisas)? Na verdade, o maior indutor da transformação Austenitica para martensitica é a superelasticidade?
    E os fios em que é introduzido Cobre na compoisção, tem uma maior precisão nessa tranformação induzida pela temperatura? Ou ele também é falho nesse ponto? (obs, no livro Ortodontia, príncípios e técnicas atuais, do dr. Graber, estava lendo um capítulo que falava justamente isso, da falta de precisão na transição de uma fase para outra nos fios com cobre, e do fato dos fios superelasticos e termoativados (CUNITI) não terem diferença nenhuma no quesito eficácia – Pág. 1031 do livro)

    Abraços e sucesso sempre

    • Responder Dr. Renato Renato Parsekian Martins |

      Bom dia Marco Antônio,

      Obrigado pelo elogio! Vou copiar e colar suas afirmações e responder abaixo, ok? Tentei responder de forma direta para não gerar dúvidas. Quando a gente responde assim pode parecer que a resposta é mal educada, mas pode ter certeza que não é! 🙂

      “Então, quer dizer que os ditos fios “termoativados” que compramos, apenas são ligas que foram trabalhadas as proporções de Niquel e Titanio para supostamente produzirem ativação pela temperatura (e que raramente são precisas)?”

      Não. Os fios vendidos como “termoativados” (sem cobre) são fios onde foi tentado elevar-se as temperaturas de transição por tratamento térmico.

      “Na verdade, o maior indutor da transformação Austenitica para martensitica é a superelasticidade?”

      Não. Superelasticidade é uma propriedade. O maior indutor da transformação martensítica por tensão é a tensão aplicada ao fio (força por unidade de área).

      “E os fios em que é introduzido Cobre na compoisção, tem uma maior precisão nessa tranformação induzida pela temperatura?”

      Não. O cobre torna possível estabilizar-se as temperaturas de transição próxima de onde você quer.

      “No livro Ortodontia, príncípios e técnicas atuais, do dr. Graber, estava lendo um capítulo que falava justamente isso, da falta de precisão na transição de uma fase para outra nos fios com cobre, e do fato dos fios superelasticos e termoativados (CUNITI) não terem diferença nenhuma no quesito eficácia – (Pág. 1031 do livro)”

      Não entendo o que você quer dizer como falta de precisão na transição…Acho que respondi o que você deseja acima.

      Sim, compreendo e concordo com o artigo citado no livro. A verdade é que se você substituir o seu fio de niti .014″ por um copper niti .014″ você realmente estará somente diminuindo a força e talvez tornando-a mais contínua em algumas situações. Isso não vai fazer você alinhar dentes mais rapidamente. Como eu sempre digo, diminuir forças não vai tornar a ortodontia mais eficiente. É por isso que o artigo citado mostra que um fio CuNiti de mesma espessura que um NiTi não alinha dentes mais rapidamente.

      Deve-se utilizar fios de Copper NiTi para se aumentar a espessura dos fios iniciais, mantendo a mesma força. Você terá vantagens nessas situações pois alinha com a mesma força e fica mais próximo do seu fio de trabalho. Usar um Copper NiTi .012″ ou .014″ não faz sentido se você usa um NiTi .014″ no dia a dia. Vale a pena ir para um CuNiTi .016″, talvez nessa situação você chegue mais rápido aos seus objetivos.

      Abraço

      R.

  • Responder Rodrigo |

    Dr. Renato como sempre elucidativo, estava eu vagando pela net atrás de material para uma apresentação e me deparo com a melhor explicação (simples e objetiva) sobre fios. Parabéns (como sempre) por seu trabalho e seu blog!

    • Responder Dr. Renato Renato Parsekian Martins |

      Boa noite Professor João,

      Houve uma tese orientada pelo Dr Sergei na UFRN que comparou. O da Orthometric foi o mais parecido com a Ormco e com uma temperatura Af mais proxima de 35 oC do que a própria Ormco. Acredito que o artigo sai logo.

      TFA
      R.

  • Responder JOÃO M. BAPTISTA |

    Caro Prof. Renato. Obrigado pela resposta.
    Os arcos ortodônticos Copper NiTi vieram para ficar. Conseguindo-se aliar o tamanho do slot, o diâmetro do arco e o grau de desalinhamentos e desnivelamentos, seria viável descartarmos os termos e os superelásticos e ficarmos somente com a liga copper-niti para a fase inicial dos tratamentos?
    Um forte abraço
    Baptista

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