Andrade Solis María Daniela*, Cedillo Chica Flor Paulina**, Bravo Calderón Manuel Estuardo ***

* Odontóloga, Especialista en Odontopediatría, Pontificia Universidad Javeriana; Profesora de Posgrado de Ortodoncia, Universidad de Cuenca.

** Odontóloga; Estudiante de la Especialidad de Ortodoncia, Universidad de Cuenca.

*** Doctor en Odontología, Universidad de Cuenca. Máster en Ortodoncia, Universidad C. de Sao Paulo-Brasil 2010. Miembro de la Federación Mundial de Ortodoncia. Miembro de la Asociación Americana de Ortodoncia. Miembro de la Sociedad Iberoamericana de Ortodoncia Lingual. Miembro de la Sociedad Española de Ortodoncia. Miembro de la Sociedad Ecuatoriana de Ortodoncia. Miembro de la Sociedad de Ortodoncia y Ortopedia de Pichincha. Miembro de la Sociedad de Ortodoncia y Ortopedia del Azuay.

INTRODUCCIÓN

Módulos elastoméricos son polímeros de poliuretano que están sujetos a deformación permanente y se describen como anillos pequeños e individuales que sirven para fijar el alambre al arco. Existen diferentes tipos de módulos en el mercado, incluyendo módulos grises y claros, módulos de diferentes colores, módulos de fluoruro impregnado y recientemente, módulos lubricados. Módulos redondos claros producidos por moldeo de inyección que generan fuerzas fricciónales más bajas en comparación con las fuerzas de fricción producidas por módulos fluorados impregnados de color, y módulos grises rectangulares producidas por corte. ^{1, 2, 3}.

El uso de módulos lubricados están asociados con una reducción de resistencia friccional. ^{4, 5}. Durante un mismo tratamiento de Ortodoncia se pueden utilizar unas u otras, ya que hay indicaciones especiales para cada una. Las fuerzas fricciónales producidas por módulos elastoméricos varían de 50 a 150 gr. ⁶ Ellos también se deterioran con el tiempo y en ambiente húmedo como resultado de la lenta hidrólisis. En estudios in vitro en condiciones secas y bajo condiciones de humedad (agua a 37 oC) han demostrado que las fuerzas de fricción generadas por módulos elastoméricos disminuyen durante la 3-4 semanas con una concurrente reducción de carga. Una reducción en la fuerza friccional se puede obtener mediante el estiramiento de una ligadura elastomérica al duplicar su diámetro inicial. ^{7, 8, 9 , 10, 11}

La fuerza ejercida por los elastómeros es inconstante y después de 3 semanas la fuerza residual generalmente es del 5 % en el medio bucal debido al pH salival, bebidas, alimentos y placa dental que se asocian con la degradación de los elastómeros. La mayoría de autores indican que las ligaduras de acero inoxidable producen menos fricción que los módulos elastoméricos. Según otros estudios, las fuerzas de fricción producidas por las ligaduras elastoméricas y ligaduras de acero inoxidable son similares. ¹²

El decrecimiento en fuerzas fricciónales de módulos pequeños y medianos han sido atribuidos a su espesor más pequeño con respecto a las ligaduras grandes, los prototipos de ligaduras elastoméricas tratadas con una sustancia lubricante (silicona) determinaron la significativa disminución de la fuerza de fricción estática cuando se compara con los módulos no lubricados. Un menor grosor de las ligaduras lubricadas con respecto a las no lubricadas podría contribuir a disminuir la resistencia friccional estática. Los módulos elastoméricos de silicona lubricados pueden reducir la fuerza de fricción estática en un 23 - 24% con respecto a los módulos pequeños y medianos no lubricados, y tiene un 36 - 43% en comparación con los módulos grandes no lubricados. ³

Taloumis et al evaluaron la degradación de las fuerzas liberadas por ligaduras elastoméricas de siete marcas comerciales, los módulos elásticos fueron mantenidos en saliva sintética a 37º C los niveles de fuerza fueron verificados en cinco momentos: inicial, 24 horas, siete días, 14 días y 28 días. Concluyeron que los elastómeros sometidos a calor tuvieron un efecto más pronunciado frente a las fuerzas de degradación y fuerzas de deformación permanente, también considerando la fuerza liberada, relación del espesor de las paredes de los módulos elastoméricos, diámetro interno y externo, la mayor pérdida de fuerza se produjo en las primeras 24 horas y las pruebas de degradación fueron similares entre todas las marcas. ^{14, 15, 16}

TIPOS DE MÓDULOS ELASTOMÉRICOS USADOS PARA ESTE ESTUDIO.

TP ORTHDONTICS, De tecnología metafasix recientemente desarrollada por la industria ortodóncica para mejorar la calidad del producto elastomérico. Estas ligas elastoméricas son insolubles en el agua, presentan una cubierta de polímero hidrogel, que transforma la superficie de poliuretano del elastómero cuando se humedece, en una gran superficie lisa, con lo cual baja la fricción. Esta tecnología ayuda a reducir la adherencia de bacterias ya que las ligas elastoméricas presentan una superficie pulida y lubricada. ^{17, 18, 19, 20}

MÓDULOS ELASTOMÉRICOS UNITEK con protector, está diseñada para usarse con brackets de cerámica para proteger las superficies oclusales opuestas contra posible desgaste del esmalte. Los módulos son una combinación de la ligadura (con diámetro externo de 0.124 pulgadas, 3.1 mm) y el protector, de manera que no es necesario usar una segunda ligadura para mantener el arco en su lugar. Los módulos vienen en convenientes discos de aplicación y son adecuados para un solo uso. ^{19, 21}

ELASTÓMEROS ORMCO, Son libres de látex, han sido considerados por mucho tiempo un estándar dentro de la industria de la Ortodoncia. Ahora presentan mayor tiempo de vida útil, brindando mayor confiabilidad. Las barras cortas son para uso individual, evitando la contaminación cruzada. Disponibles en 24 colores vibrantes. Corte seccional plano para mejor ajuste a las aletas. Paquete de 1,000 (100 barras/10 por barra). ²²

Por lo tanto el objetivo de nuestro estudio es medir la capacidad de deformación elástica in vitro de tres marcas de módulos elastoméricos (Ormco, Tp Orthodontic, Morelli) en medio seco y húmedo. Medir la capacidad de deformación plástica in vitro de los módulos elastoméricos en medio seco y húmedo. Determinar la liga elastomérica de elección según su capacidad de deformación elástica y plástica en medio seco y húmedo. Fig. 1

MATERIALES Y MÉTODOS:

MATERIALES: 3 arcos redondos de acero 0.016, 6 bloques formados por 10 dientes, Brackets American Orthodontic (para premolares, incisivos centrales superiores, y caninos, slot 0,022 técnica de Roth), módulos elastoméricos (40 marca Ormco, 40 Tp Orthodontic, y 40 marca Morelli), calibrador tipo Vernier o pie de rey digital, saliva artificial.

MUESTRA DEL ESTUDIO: Fueron utilizados 300 módulos, se seleccionaron 40 módulos de cada marca al azar.

MÉTODO: Estudio descriptivo experimental y de observación in vitro

PROCEDIMIENTO PARA EL ESTUDIO: Se realizó un estudio experimental in vitro, en el que se analizaron tres marcas de módulos elastoméricos que fueron Ormco (color gris), Tp Orthodontic (color amarillo) y Morelli (color rosado) Fig. 1, para evaluar su capacidad de deformación elástica y plástica durante su uso, por un período de 28 días. Las pruebas se desarrollaron en medio seco y húmedo con saliva artificial cuya composición química es la siguiente: Potasio cloruro 0,6 g- Potasio dihidrógeno fosfato 0,17 g- sodio cloruro 0,42 g- calcio cloruro 0,148 g- magnesio cloruro 0,025 g.; carboximetilcelulosa 5 g. sorbitol15 g y agua purificada 500 ml. Para la prueba en medio humedo se usó un recipiente de cristal con un calentador eléctrico para conseguir una temperatura de 37 oC, y para controlar la temperatura se usó un termómetro ambiental que estuvo colocado todo el tiempo durante la fase de prueba. Fig. 2 - 3

La prueba en medio seco se realizó en tres typodonts, un typodont para cada marca con sus 20 ligas elastoméricas respectivamente, 10 en los brackets del arco inferior y 10 en el arco superior. Fig. 4

Se midió con un pie de rey o Vernier el diámetro externo e interno, y espesor de los elastómeros antes de ser colocados, el primer día se hicieron 4 mediciones que fueron después de 1 hr, 7 hrs, 14 hrs. y 24hrs para evaluar la deformación elástica, luego cada 7 días hasta llegar a los 28 días. (Fig. 5-6) Del mismo modo se realizó la observación mediante el microscopio electrónico de barrido, donde se vio la pérdida de continuidad del módulo elastomérico. Los elastómeros fueron sometidos fuerzas de tracción y se observó el porcentaje de deformación que sufrieron los elastómeros de cada marca.

Consideraciones Éticas.

El presente trabajo de investigación está sujeto a normas éticas que respeta y protege la vida, salud, intimidad, integridad y dignidad del ser humano.

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¹ Es una regla fija de 12 cm con precisión de un milímetro, sobre la cual se desplaza otra regla móvil o reglilla. Este instrumento ayudara a medir pequeñas longitudes, medidas de diámetros externos e internos y profundidades. La precisión de esta herramienta llega a la décima e incluso a la media décima de milímetro

INTERPRETACIÓN ESTADÍSTICA DE RESULTADOS

Una vez recopilada la información del procedimiento experimental mediante tablas elaboradas específicamente para este estudio, se ingresó la información en una matriz de datos del Programa de Computadora ?Statistical Package for the Social Science? (SPSS) Versión 18.0 en español para Windows.

Se utilizaron tablas de contingencia para relacionar la deformación elástica y plástica en cuanto al periodo de tiempo de las pruebas, diámetro interno y externo de los módulos al igual que su espesor para estimar la asociación de las variables independientes y dependientes. Se utilizó la prueba de Chi Cuadrado para comparar la proporción. Se consideraron significativas las diferencias con un valor de P< 0,05 expresado en proporción.


RESULTADOS

Las pruebas realizadas desde el inicio hasta los 28 días en medio seco, indica que la marca de módulo elastomérico que más durabilidad y menor deformación tiene durante su uso es TP Orthodontic.(Tabla 1)

Al comparar el porcentaje de diámetro externo se pudo observar que éste aumento en un 39 % en la marca Morelli, en un 46% en la marca Tp Orthodontic y en un 40 % en la marca Ormco. En el caso del diámetro interno se observó que Tp Orthodontic se estiró en un 120%, Morelli en un 130 % y Ormco en un 172%. Tabla 2

En medio húmedo las pruebas realizadas desde el inicio hasta los 28 días indicaron que la marca de módulo elastomérico que más durabilidad y menor deformación tiene durante su uso es Ormco, debido al tipo de recubrimiento polimérico

A los 28 días se produjo una pérdida del 65 % del espesor en la marca Morelli, 66% para la marca Ormco y 63 % para la marca TP Orthodontic. (Tabla 2)Al comparar el porcentaje de diámetro externo se pudo observar que el mismo aumentó en un 41 % en la marca Morelli, en un 40 % en la marca Ormco y en un 55 % en la marca Tp Orthodontic. En el caso del diámetro interno se observó que Tp Orthodontic se estiró en un 135%, Morelli en un 142 % y Ormco en un 172%. Tabla 4

De acuerdo al análisis de varianza en comparaciones intra grupo e intergrupo en medio seco se vio que las mediciones totales en cuanto al espesor, diámetro interno y diámetro externo entre las 3 marcas no tuvo diferencia significativa, es decir todas tuvieron variaciones pero fueron por igual. Las variaciones que ocurrieron en todas las mediciones no fueron significativas para las tres marcas.

Se analizó mediante el Chi cuadrado, indicando que la deformación parcial se produjo en las tres marcas, pero en la marca Tp Orthodontic fue 51, 18% más deformada, la cual fue estadísticamente significativa. La deformación de las marcas Tp Orthodontic y Ormco fueron significativamente mayores que Morelli. Ormco versus Morelli tuvo un valor de p =0,02; mientras que Tp Orthodontic versus Morelli p=0,006 altamente significativa. Tabla 5

DISCUSIÓN

Se pudo ver que los módulos Tp Orthodontic sufren menor cambio de deformación plástica a los 28 días en medio seco pero en medio húmedo existe mayor deformación de estos módulos elásticos, aunque en menor grado que las otras marcas comparadas. Los módulos que menos se deformaron en medio húmedo fueron los de la marca Tp Orthodontic, a pesar de que en este medio se produce mayor deformación que en el estado seco.

Taloumis indica que los cambios producidos en los módulos se dan en las primeras 24 hrs de su colocación, lo cual coincide con este estudio. La humedad absorbida en los módulos elastoméricos está en un rango de 0.060% a 3.15%, e indica que los módulos independientemente de su marca absorben humedad y sufren una mayor deformación, lo cual también fue corroborado en este estudio puesto que las medidas comparadas entre medio seco y medio húmedo nos indican que existe variación significativa (p= 0,01).²³

Pantoja et al. indican que la fuerza residual que queda en los elásticos después de un período de tres semanas de su uso está relacionado con el ph salival, bebidas, alimentos y placa dental asociada a la degradación de los elastómeros, lo cual se puede observar en este estudio. En el estudio de Pantoja et al. la deformación plástica de los elastómeros fue a los 30 días, y se usaron cadenetas elásticas, por lo que el pico de mayor deformación en este estudio se mantuvo desde los 7 días a 21 días aumentando levemente el pico en los últimos 7 días. ⁸

Ballete y Da Silva evaluaron la degradación de la fuerza de los elásticos sintéticos en función del tiempo de estiramiento a la que fueron sometidos, observaron que la mayor cantidad de reducción de carga generada por los elásticos ocurre en las primeras horas y es de un 30%. Los módulos sufren mayor deformación en medio húmedo tratando de reproducir la temperatura de 37oC simulando las condiciones bucales, además también se ha demostrado que la saliva artificial es el único medio que afecta significativamente todos los elastómeros con alto o bajo módulo de elasticidad. Los elastómeros de marca Tp Orthodontic mostraron mayor resistencia tanto en el estudio de Ballete como en éste. ⁴

Andreasen y Bishara, reportaron que la deformación de los elásticos de poliuretano disminuyó en un 55 % en el primer día, en las primeras horas, y la menor deformación ocurre en la tercera semana, lo que discrepa con la investigación ya que la deformación es gradual y en las primeras 24 hrs existe un pico más alto de deformación y se completa a los 28 días. ¹⁵

Taloumis et al. indicaron que las ligaduras elastoméricas se ven afectados por la humedad y calor, produciéndose una pérdida rápida de la fuerza de un 53 % a 68 % en un período de 24 horas, y se deforman de forma permanente cuando se estira. En este estudio se observó una mayor consistencia inicial y final de la fuerza. Además mientras más gruesa es la ligadura y más pequeño el diámetro interno, mayor será la fuerza que produce la ligadura, lo cual coincide con este estudio puesto que Ormco es la ligadura más pequeña en el diámetro interno pero ejerce más fuerza. El diámetro externo tiene una correlación pobre con la fuerza generada. ²³

En las tres marcas estudiadas se pudo observar que la diferencia significativa desde las mediciones tomadas al inicio hasta las mediciones tomadas a los 28 días tuvo un alto grado de significancia, lo cual coincide con el estudio in vitro realizado por Sánchez pero esta coincidencia es solo para Tp Orthodontic (super slick) que también fue estudiado en esta investigación. ²⁴