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Posts tagged with: Níquel-titânio

Como mudar a força dos arcos feitos com ligas de níquel-titânio?

Boa tarde,

 

Nessa edição da SPO eu estarei falando no stand da Orthometric sobre dois assuntos: Bráquetes de safira e Como aplicar os fios de níquel-titânio de forma inteligente.

Hoje vou dar uma pista sobre como será a minha palestra sobre essas ligas:

Quem já leu meus “posts” sobre fios de níquel-titânio no SMARTODONTICS, sabe que quando alguém compra fios “termoativados” (pelo amor de Deus…TMA não é abreviação de termoativado) ou fios de CuNiTI (por favor…lê-se:  cóper-nai-tai e não cúper-nai-tai) a diferença significante deles entre si e com um níquel-titânio “superelástico” são basicamente as suas temperaturas de transição. O CuNiTi especificamente tem uma maior precisão dessas temperatura, mas o restante é bem por ai.

O fato de um ser mais flexível que o outro vem dessas diferenças nas temperaturas de transição (TT) e o quanto elas diferem da temperatura em que o fio vai atuar, como por exemplo os 37 oC do organismo humano.

Existem várias formas de se controlar essas TT, sendo a composição do fio (a proporção de níquel por titânio, ou a adição de cobre) e o tratamento térmico as duas formas normalmente utilizadas para esse propósito.

Nunca foi segredo o conhecimento de que o tratamento térmico pode diminuir o “platô de superelasticidade” desses fios sem comprometer de forma significante suas propriedades de memória de forma, superelasticidade e recuperação elástica, estando isso registrado no artigo publicados por F. Miura no AJO-DO (na época chamado AJO) de 1986. Todas as companias ortodônticas fazem esse processo para produzir os seus fios “termoativados” ou para produzir fios de níquel-titânio com níveis de força diferente, como a GAC faz nos seus Sentalloys leve, médio e pesado.

Abaixo, eu colei uma figura do artigo supracitado, mostrando o comportamento do gráfico de carga/deflexão de fiso de níquel titânio tratados por tempos diferentes a 500 oC.

MIura

Num segundo artigo, em 1988, o Prof. Miura mostra como fazer um tratamento térmico por resistência elétrica utilizando um aparato desenvolvido por ele, e mais tarde comercializado pela GAC como o ARCHMATE. Através desse aparelho, consegue-se passar uma corrente elétrica controlada por secções do fio de forma a diminuir sua força nessas regiões…A própria GAC e a Orthometric, no Brasil, realizam esse tipo de tratamento por setores de fio nos seus “Bioforce” e “Stepped Force”, respectivamente. Assim, em um mesmo fio superelásticos existem flexibilidades diferentes nas regiões de incisivos, pré-molares e molares.

biofroce

Entretanto, é praticamente impossível conseguir esse dispositivo no Brasil, tornando essa possibilidade irreal para o ortodontista brasileiro. Felizmente, a Kernit desenvolveu uma melhora dessa máquina produzindo um equipamento no Brasil chamado de Memory Wire Bender, ou MWB 15.

MwB 15

Através do suporte superior do MWB, pode-se prender o fio e também deslizá-lo para selecionar a secção sobre a qual deseja-se passar a corrente elétrica. Os outros botões permitem a seleção da amperagem desejada para elevar a temperatura do fio (que varia pela espessura e composição do fio)  e do tempo necessário para o tratamento térmico (que pode variar de acordo com o desejado).

Tendo esse dispositivo à mão, perde-se a necessidade de se comprar fios “termoativados” e pode-se regular a força dos fios para situações onde a distância interbráquete torna os fios mais rígidos, como na ortodontia lingual. Vale a pena mencionar que os alicates acoplados ao MWB permitem a realização de dobras nesses fios sem que eles percam suas propriedades…mas esse assunto fica para a palestra na SPO.

 

Um abraço,

 

R. Martins


Ainda sobre níquel-titânio: Memória de forma

Bom dia,

 

Outro dia me perguntaram o que são essas linhas pontilhadas abaixo do gráfico de carga/deflexão dos fios de NT (que eu postei outro dia: http://blog.martinsortodontia.com.br/fio-superelastico-vs-termoativado/ ) nos temperaturas ambiente de 60oC e 40oC.

Def M

Essas linhas pontilhadas, abaixo do eixo X do gráfico, são a demonstração da recuperação da deformação martensítica reversível, também conhecida como memória de forma, através do aumento da temperatura do ambiente (para um melhor entendimento, observem que o gráfico é em 3D, com a adição de um eixo para variável temperatura).

Antes das perguntas….

Sim, memória de forma envolve necessariamente uma mudança de temperatura para a reversão da transformação de fase (da fase mole, ou martensítica, para a fase mais rígida da liga de NT, ou austenítica), e não somente a volta do fio a sua forma inicial através de uma recuperação elástica convencional pela remoção de carga (como muita gente pensa).

Portanto, quando uma mola de NT retorna ao seu formato inicial, dentro de uma mesma temperatura, isso não é memória de forma, e sim de recuperação elástica. A memória de forma ocorreria se o NT estivesse deformado (não produzindo força alguma) dentro de sua fase martensítica (abaixo de uma temperatura determinada) e se aumentássemos a temperatura ambiente, a mola retornasse a sua forma original.

Na ortodontia tiramos vantagem dessa propriedade muito pouco. Só a utilizamos nos fios de NT (depende qual) ou CuNiTi quando os esfriamos para encaixá-los em bráquetes muito fora de posição. Mas paramos de tirar proveito dessa propriedade logo quando a temperatura volta ao normal (depois do paciente fechar a boca), então essa propriedade, portanto, não é utilizada para movimentação dentária, somente para o engajamento do fio aos bráquetes, e não é essencial para quem sabe trabalhar com esses fios.

Por quê?

Porque quem sabe trabalhar com esses fios, pode induzir a transformação de fase cristalográfica através de pressão e não só por mudança de temperatura, como expliquei no post de NT. Na minha experiência, isso é suficiente para o correto engajamento dos fios aos bráquetes.

 

Abraço a todos,

 

R.Martins


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


Dobra no fio de níquel-titânio

Boa tarde,

 

Em 2006, estive em Santa Fé, no estado do Novo México, onde fiz o meu curso de credenciamento no antigo sistema iBraces.Hoje esse sistema foi comprado pela 3M e se chama Incognito. Esse é um sistema de aparelho lingual onde os bráquetes e fios são feitos por um sistema de CAD/CAM e são individualizados para cada paciente. .

Eu tive um relacionamento muito próximo com o pessoal do iBraces, porque o headquarters era em Dallas e porque dois amigos pessoais eram palestrantes deles, o Dr. Hilton Goldeich e o Dr. Cliff Alexander, ambos de Dallas. Num desses encontros eu ganhei um jogo de alicates para lingual da marca coreana IV Tech (pronuncia-se “ai-vi tek”). Os alicates eram tão bons para a técnica lingual que num congresso americano eu acabei comprando um segundo jogo e tenho eles desde então.

Um desses alicates, especificamente, é muito bom, tanto para orto lingual quanto para convencional. Ele é um alicate que dobra o fio de ligas de níquel-titânio de forma permanente, o que e muito útil para que o fio não machuque o paciente e para que o fio não corra de um lado para o outro. Outra aplicação é poder dar dobras para a aplicação de forças, a pena é que isso ocorre de forma limitada, já o trabalho a frio danifica o níquel-titânio.

IMG_1912

O problema é que era muito difícil de achar esse alicate, só em congressos, e se o pessoal da IV tech estivesse nos stands.

Bom, um dia eu estava dando um curso de Técnica do Arco Segmentado em Catanduva, no estado de São Paulo, e conheci um senhor muito simpático que me perguntou se eu podia dar umas dicas para ele melhorar os alicates que ele produzia.  O nome dele era Carlos Segura, dono da Segura Ortodontia.

Depois de dar umas dicas, ele me perguntou se eu tinha alguma novidade de “fora” ou algum alicate que ele pudesse copiar. Na hora lembrei do alicate da IV tech. Emprestei o alicate para ele e, desde então ele os fabrica no Brasil, inclusive por um preço mais acessível que o coreano.

Abaixo, coloquei uma foto em detalhe do alicate dele e um vídeo mostrando como o alicate funciona. Espero que gostem.

Abraços e bom fim de semana a todos,

R. Martins

 

PS. Não tenho relações profissionais e não sou remunerados pela Segura. Confesso que ganhei do Sr. Carlos um alicate como agradecimento pela ajuda. Comprei mais 4 desde então, obviamente pagando.

PS 2. Queimar o fio de níquel-titânio para poder dobrá-lo “bagunça” todas as propriedades do fio não só onde ele destemperou visualmente. A temperatura sobe em outros locais e o níquel-titânio é muito frágil, há efeitos por quase todo o arco.

 

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