Fios Ortodônticos: diferenças, evolução e uso

Ortodontia

Fios Ortodônticos

Estruturas essenciais para uso do aparelho ortodôntico, os fios ortodônticos podem ser encontrados no mercado em uma grande variedade e isso pode gerar dúvidas quanto à melhor escolha de acordo com as situações clínicas e fases de tratamento, não é verdade?

Pensando nisso, trouxemos neste artigo informações importantes, de forma leve, didática e com aplicação clínica, para elucidação e escolha clínica desses materiais. Continue a leitura e tire todas as suas dúvidas em relação aos fios ortodônticos.

O que são fios ortodônticos?

Os fios ortodônticos fazem parte do aparelho ortodôntico e apresentam como função principal a movimentação dos dentes com forças leves e contínuas para reduzir o desconforto do paciente e as chances de reabsorção dentária.

Quando a força é aplicada, espera-se que o fio ortodôntico deva se comportar elasticamente por um período de semanas ou meses. Essas peças possuem inúmeros formatos, tamanhos e calibres, e suas características funcionais também podem variar conforme o material que o compõem. Falaremos mais sobre isso adiante.

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Como foi a evolução dos fios ortodônticos?

Durante todo o século XX, a evolução dos fios ortodônticos ocorreu paralelamente à dos braquetes. No início, o ouro, a prata, o bronze e o latão eram os materiais disponíveis para os aparelhos ortodônticos.

Época do Ouro

Até o início da década de 1930, a liga de ouro (tipo IV) foi a mais empregada na fabricação de acessórios ortodônticos como fios, ganchos e ligaduras, assim como as bandas e os arcos de irídio-platina. A vantagem das ligas de ouro era o fato de serem tratadas termicamente. Com isso, a sua rigidez podia variar em cerca de 30%. Além disso, possuíam excelente resistência à corrosão.

Apesar de ser o material mais utilizado nesta época apresentava baixo limite de escoamento, elasticidade limitada e alto custo, reduzindo o seu uso no dia-a-dia clínico.

A chegada do aço

Após a primeira guerra mundial, a invasão do aço na indústria chegou também na ortodontia, que passou a utilizá-lo como rotina.

No Brasil, o aço inoxidável passou a ser utilizado para acessórios ortodônticos apenas no final da década de 40. Antes disso, os aparelhos ortodônticos fixos eram ainda confeccionados em ouro.

As ligas de cobalto-cromo

Foi a Elgin Watch Company que, na década de 40, desenvolveu a liga de cobalto-cromo composta por cobalto (40%), cromo (20%), prata (16%) e níquel (15%). Na década de 60, as ligas de cobalto-cromo foram introduzidas na Ortodontia e patenteadas como Elgiloy®, pela Rocky Mountain Orthodontics.

As ligas de beta-titânio

As ligas de beta-titânio são constituídas de titânio e, quando submetidas ao tratamento térmico, apresentam alteração no rearranjo estrutural de seus átomos, sendo referidas como ligas de titânio em fase “beta”.

As primeiras aplicações clínicas desta liga para a Ortodontia ocorreram na década de 80, quando uma forma diferente de titânio, chamado “de alta temperatura”, foi sugerida. 

A partir de então, ganharam vasta aceitação clínica e popularidade, sendo comercialmente disponibilizadas como “TMA” (titanium molybdenum alloy).

As ligas de níquel-titânio (NiTi)

Em 1963, as ligas de níquel-titânio foram desenvolvidas no Laboratório Naval Americano, em Silver Springs – Maryland, pelo pesquisador Willian Buehler. Ele observou pela primeira vez o chamado “efeito memória de forma” desse material. Não havia ainda aplicação dessa liga na Ortodontia.

Em 1972, a Unitek Corporation produziu essa liga para uso clínico, sob o nome comercial de Nitinol®, composta por 55% de níquel e 45% de titânio, numa estrutura equiatômica. 

Em 1976, várias marcas de fios de níquel-titânio foram colocadas no mercado ortodôntico e os mesmos foram caracterizados como materiais de alta recuperação elástica e baixa rigidez, ganhando vasta aceitação clínica por essas propriedades. 

Foi considerado como um avanço para a obtenção de forças leves sob grandes ativações, embora não apresentassem, entretanto, efeitos de termoativação nem superelasticidade.

As ligas superelásticas de níquel-titânio

Em 1985, foi relatado o uso clínico e laboratorial de uma nova liga superelástica de níquel-titânio, chamada “Chinese NiTi”, desenvolvida especialmente para aplicações em Ortodontia.

O termo “superelasticidade” ainda não havia sido empregado até aquela época. O fio de níquel-titânio chinês foi o primeiro a exibir potencial superelástico. 

Originalmente desenvolvido na China, e posteriormente tendo suas propriedades melhoradas, foi relatado que tal fio possuía maior recuperação elástica e menor rigidez que o de níquel-titânio convencional de mesma seção transversal, além de menor deformação permanente após flexão.

A partir daí, vários estudos foram conduzidos na tentativa de se produzir fios ortodônticos com propriedades similares, sendo esse objetivo alcançado em 1986, com a introdução do “Japanese NiTi”. Essas ligas foram produzidas pela GAC (GAC Int., NY, EUA) sob o nome comercial de Sentalloy 1,2.

As ligas termodinâmicas de níquel-titânio

As ligas termodinâmicas de níquel-titânio surgiram, para fins comerciais, na década de 90. Além das propriedades de recuperação elástica e resiliência dos fios superelásticos, os fios de níquel-titânio termodinâmicos possuem a característica adicional da ativação pela temperatura bucal.

Os fios de níquel-titânio gradualmente termodinâmicos

Na década de 90, surgiram no mercado os fios de níquel-titânio gradualmente termodinâmicos, por existir um consenso que a resposta dentária à aplicação de força e à quantidade de movimento dentário obtida são dependentes da área da superfície do periodonto. 

Isso significa que um arco ideal não só deve gerar forças constantes e suaves, como também ser capaz de variar o nível de força de acordo com a área periodontal envolvida. 

Dessa forma, é necessário que ocorra a variação da força gerada, em um mesmo fio, nos diferentes segmentos do arco. O nível de força aplicada é graduado através de toda a extensão da parábola, de acordo com o tamanho dos dentes do paciente.

Ligas de níquel-titânio com adição de cobre (CuNiTi)

Em meados da década de 90, os fios de níquel-titânio com adição de cobre (CuNiTi) surgiram no mercado. Os mesmos são compostos, basicamente, por níquel, titânio, cobre e cromo. 

Devido à incorporação de cobre, apresentam propriedades termoativas mais definidas do que os fios superelásticos de NiTi, e permitem a obtenção de um sistema ótimo de forças, com controle mais acentuado do movimento dentário. 

Foram introduzidos no mercado, pela Ormco Corporation, com três temperaturas de transição (27ºC, 35ºC e 40ºC), possibilitando aos clínicos a quantificação e aplicação de níveis de carga adequados aos objetivos do tratamento ortodôntico.

Confira o infográfico da evolução:

Orthometric Bráquetes Ortodônticos

Fios ortodônticos estéticos

O tratamento ortodôntico é um procedimento considerado de média e longa duração. Em virtude disso, a estética do aparelho é um fator importante para o paciente, pois também impacta diretamente na harmonia do seu rosto.

Para atender a essa demanda e necessidade do consumidor, as empresas começaram a fabricar braquetes não-metálicos, de cerâmica ou de policarbonato. 

Com a intenção de acompanhar os braquetes estéticos, diferentes tipos de fios ortodônticos estéticos também foram lançados no mercado. Alguns exemplos são:

  • fios metálicos com cobertura de teflon;
  • fios metálicos recobertos por resina epoxídica;
  • fios ortodônticos compostos por uma matriz à base de nylon contendo fibras de silicone para reforço;
  • e fios ortodônticos feitos de material compósito polimérico reforçado com fibra de vidro. 

Principais funções dos fios ortodônticos

Como já foi visto, os fios ortodônticos possuem uma função indispensável na busca pelo equilíbrio dentário do paciente. São essas ligas que deixarão os dentes na posição planejada pelo cirurgião-dentista e tão desejada pelo paciente.

Para isso, o fio utiliza uma leve força e pressão para empurrar ou afastar os dentes, de forma contínua e persistente, durante o tempo determinado pelo especialista.

Mas, esta não é a única função do fio ortodôntico. Também fazem parte das suas atribuições o nivelamento e o alinhamento dos dentes, bem como a expansão do arco dentário.

Sem os fios ortodônticos, o movimento não seria possível de acontecer e o cirurgião-dentista não conseguiria oferecer para o paciente o resultado que ele deseja, ter dentes alinhados e ajustados.

Tipos existentes no mercado

Apesar do grande número de marcas disponíveis no mercado, os fios ortodônticos mais utilizados atualmente se distribuem em quatro grupos básicos de ligas:

Aço inoxidável

O aço inoxidável ainda é o material mais usado na fabricação de fios ortodônticos, devido à dureza, resistência, biocompatibilidade, resiliência e baixo custo do material.

Níquel-titânio (NiTi)

Tais fios possuem variações que resultam do processo de fabricação. Eles podem ser, portanto, superelásticos, termodinâmicos e com adição de cobre.

Os fios de níquel-titânio são mais flexíveis e realizam uma movimentação mais natural dos dentes, com aplicação de forças leves.

Beta-titânio

Por gerar atrito com os braquetes de metal, os fios de beta-titânio são utilizados apenas em casos mais específicos, como a intrusão dentária segmentada ou quando é necessário fechar os espaços entre os dentes utilizando alças de apoio. 

Ligas estéticas de compósitos

Feitas de fibra de cerâmica, tais ligas apresentam um fator estético positivo, também têm uma excelente elasticidade.

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Quando usar os fios de aço inoxidável

Podem se apresentar pré-contornados ou não (varetas ou rolos), permitem dobras de primeira, segunda ou terceira ordem. A resistência à corrosão e o maior limite de elástico são as suas maiores vantagens, principalmente quando é necessário mais força e dureza, como no fechamento dos espaços dentários.

Contudo, deve-se optar por alças para aumentar a faixa de ativação, driblar a baixa resiliência e reduzir a dureza do material.

As alças, contudo, podem dificultar a higiene dos dentes, causar a perda da forma original, além de causar lesões nos tecidos moles vizinhos, se forem mal posicionadas.

Uma alternativa são os fios de aço multifilamentados, que dispensam o uso de alças e possuem características similares aos fios de níquel-titânio. 

Protocolo de uso de fios ortodônticos

A escolha dos fios ortodônticos pelo cirurgião-dentista deve levar em conta, principalmente, o objetivo do tratamento em cada etapa, e, bem como a adequação de cada tipo do fio e a resposta para cada ocasião. A escolha do fio deve ser baseada também nas características da má oclusão, por exemplo: nos casos de apinhamento o fio de níquel-titânio pode ser empregado.

Quando usar os fios de beta-titânio

Os fios de beta-titânio apresentam características intermediárias entre os fios de aço e níquel-titânio. Sendo mais resilientes do que o aço inoxidável e duas vezes mais rígidas do que o fio de níquel-titânio. Por outro lado, são menos elásticas e com baixa propriedade de soldabilidade. Também podem ser necessárias dobras para um resultado mais eficaz.

A indicação de uso é para fechamento de espaços e movimentações dentárias específicas, gerando uma devolução de carga mais suave do que as ligas de aço inoxidável. 

Ou seja, o uso deste tipo de fio é interessante quando é preciso ter mais rigidez e conformabilidade, como a fase intermediária do tratamento dentário. Além disso, é uma opção para quem tem sensibilidade ao cromo ou ao níquel.

Como desvantagem, apresentam maior rugosidade superficial, aumentando o atrito e também o seu custo,  o que limita o uso na rotina do ortodontista.

Quando usar os fios de níquel-titânio

As fases iniciais de alinhamento e nivelamento dentário também oferecem bons resultados quando são utilizadas as ligas de níquel-titânio. Elas são menos rígidas, mais resilientes e ideais para deflexões muito amplas.

Não é preciso confeccionar alças, o que demanda menos tempo de atendimento no consultório. São duráveis, podendo permanecer dentro da cavidade bucal do paciente por um longo período.

Ainda, as ligas de níquel-titânio são termicamente ativáveis. Com isso, possuem maleabilidade em temperaturas mais baixas e voltam ao seu formato original quando estão expostos a temperaturas similares à região bucal.

Propriedades mecânicas dos fios ortodônticos

Conhecer as propriedades mecânicas dos fios ortodônticos é a melhor maneira de escolher o modelo que deve se adequar às fases do tratamento e às necessidades individuais de cada paciente. Veja a seguir uma breve descrição de cada uma delas:

Resiliência

Capacidade que o fio ortodôntico tem de armazenar energia quando o seu formato é modificado elasticamente e de liberar essa energia quando volta ao seu estado original. É o que move os dentes durante a fase de desativação.

Elasticidade

Também chamada de rigidez, promovida pela interação dos átomos. Trata-se da capacidade que o fio tem de se movimentar e se flexibilizar. No começo do tratamento, o ideal é que sejam utilizados fios com pouca rigidez para garantir um maior conforto ao paciente. Já os fios mais rígidos podem ficar para a fase final do tratamento.

Limite elástico

É a carga de trabalho suportada pelo fio, sem sofrer deformação definitiva. O limite elástico impede que o processo mastigatório deforme o material.

Conformabilidade e atrito

A conformabilidade também pode ser vista como a maleabilidade do fio, ou seja, a capacidade de se movimentar sem mudar seu formato original. Já o atrito é a fricção que ocorre entre o fio e o braquete. De uma maneira geral, o atrito não deve existir.

Efeito de memória

Os fios que possuem efeito memória de forma voltam aos seus formatos iniciais mesmo após alguma deformação. É uma característica apenas dos fios de níquel-titânio.

Carga x deflexão

Quando o fio precisa ser flexionado para que seja incluído um dente no arco, há um acúmulo maior de carga. E, quanto maior for essa deflexão, maior será a carga percebida.

Principais dúvidas sobre fios ortodônticos

Ficou com alguma dúvida sobre o assunto? Confira a seguir as principais dúvidas sobre fios ortodônticos.

Como funciona o tratamento com fios autoligados?

É uma sequência de uso de fios, de acordo com cada fase do tratamento, e também levando em conta a espessura e a elasticidade do fio utilizado. Com isso, os arcos que possuem uma espessura menor são usados para o início do tratamento, quando é necessário que haja uma maior movimentação.

E os fios mais calibrosos ficam para o final do tratamento, permanecendo o tempo necessário para garantir uma efetividade no tratamento.

Fios ortodônticos estéticos funcionam?

Desde que o uso e indicação sejam orientados pelo cirurgião-dentista e, claro, se forem usados produtos de boa qualidade, os efeitos dos fios ortodônticos estéticos são iguais às ligas convencionais.

A aplicação do aparelho ortodôntico é uma tarefa comum dentro dos consultórios dentários. Por isso, é importante conhecer as partes que o compõem, como os fios ortodônticos, suas funções, características, tipos e indicações. A finalidade, claro, permanece a mesma: oferecer o resultado mais adequado e satisfatório para o paciente.

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Confira também o vídeo sobre dicas para uma boa colagem ortodôntica que a Dental Speed preparou, em parceria com a Dra. Laís Andreoti:

Professora Coordenadora de Ortodontia Sociedade Paulista de Ortodontia: SPO. Cirurgiã-dentista pela Universidade Metodista de São Paulo, Especialista em Ortodontia pela Sociedade Paulista de Ortodontia.
Dra. Thalita Varela Galassi
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