Delgado Palacios V.*, Lope Salazar S. **

* Estudiante del Máster de Ortodoncia Universidad Politécnica de Cataluña.

** Profesora del Máster de Ortodoncia Universidad Politécnica de Cataluña.

Introducción

La fuerza tangencial que se produce entre dos cuerpos que se encuentran en contacto cuando uno de estos se resiste al movimiento sobre el otro se denomina fricción, por lo tanto, un término más preciso para la fricción en ortodoncia es la resistencia al deslizamiento (RD), que se conoce como la oposición al movimiento encontrado por el bracket a medida que trata de deslizarse a lo largo del alambre o viceversa.^2,3

La cantidad de fricción generada es proporcional a la fuerza con la que el bracket y el alambre se deben presionar simultáneamente y depende de factores como: el método de ligado,^2,4,5 la composición del alambre, la deflexión del alambre, el calibre del arco, ^2,3,6 la distancia interbracket, el material del slot del bracket, la lubricación de la ligadura, entre otros.^2,4,7

El diseño de los brackets de autoligado se caracteriza por presentar un clip que sujeta el arco al bracket o una cubierta que actúa como una cuarta pared móvil que convierte la ranura en un tubo, lo que permite el paso del arco sobre el slot con menor resistencia al deslizamiento; sin embargo, los sistemas de autoligado tienen varias limitaciones, como son la dificultad para lograr la expresión completa de la prescripción del bracket.^2,8

Entre las bondades del sistema QR se destacan aspectos como, excelente desplazamiento de los arcos en la ranura del bracket, de manera similar a los más conocidos sistemas de autoligado, la eliminación de tapas que se traben con el cálculo o que requieran instrumentos especiales para abrirlas, la utilización de ligaduras elastoméricas, fáciles de cambiar y que son de alta demanda por los pacientes jóvenes. Otra de las características resaltantes es el excelente control de torque que se puede obtener con el sistema, esto gracias al doble sistema de aletas, las principales en la parte más externa, las aletas auxiliares en la porción media, permitiendo un mejor control de deslizamiento o de torque según sean colocadas las ligaduras. Puede usarse con ligaduras metálicas o con ligaduras elastoméricas. Los brackets tienen las angulaciones con la prescripción de Roth en ranura 0.022"^1,10

Diseñado por Jianjun Wang y confeccionado de manera exclusiva por la casa PT (PT, Hangzhou Protec Medical Equipment Co. Ltd.) en conjunto con el Dr. Óscar Quirós Álvarez (Venezuela) y el Dr. Esequiel Rodríguez Yañez (México).¹

Los brackets QR del Sistema Biofuncional son muy poco conocidos, por lo que en este artículo se hará una comparación entre los brackets QR y los brackets de autoligado activos y pasivos, con el objetivo de establecer las características de cada uno de ellos, y además poder brindar otra alternativa de tratamiento de baja fricción.


Material y método

Se realizó una revisión bibliográfica

Primeramente se confeccionó una lista de palabras clave en español e inglés para su posterior búsqueda en las bases de datos disponibles.

A continuación se buscaron las publicaciones en las que aparecieran dichas palabras claves en las siguientes bases de datos: Pubmed, Medline y Google académico.

Se obtuvo información otorgada de forma directa por el Dr. Óscar Quirós Álvarez (Co- creador del Sistema Biofuncional QR) y por la Dra. Lope Salazar, tutora de este trabajo.

A continuación, se revisaron y seleccionaron los artículos y manuales más idóneos para tratar el tema y se descartaron los artículos anteriores al año 2000.

La estructuración final del artículo se hizo de acuerdo a las directrices dictadas por la Dra. Lope Salazar.

La bibliografía se enumera conforme a las normas dictadas por el Comité Internacional de Editores de Revistas Médicas (Normas de Vancouver) actualizadas al 2010.


Resultados

El diseño del bracket (pasivo o activo) aparenta ser la variable principal responsable de la resistencia a la fricción generada durante la traslación. Los brackets de autoligado pasivo a pesar de tener menor resistencia a la fricción pueden tener menor control comparado con sistemas activos. El diseño geométrico de los diferentes brackets (longitud y profundidad del slot, tamaño de bracket) influye en los momentos, rotaciones y puntos de contacto que aparecen al hacer movimientos y por lo tanto en los coeficientes de fricción. Tanto en el ensayo como en la práctica clínica, el manejo de la fricción es multifactorial: depende de la aleación de los alambres, la dimensión angulación y materia ^25,26

Ventajas de los brackets de autoligados

En las investigaciones realizadas para comprobar la eficacia del tratamiento con técnicas fijas de soportes de autoligado se han utilizado experimentos in vitro. No obstante se asume que los resultados en pacientes deben ser similares6. Entre las ventajas se destacan:

1. Permiten mayor movimiento dentario con menos fuerzas. Estas fuerzas ligeras permiten decidir la forma fisiológica ideal del arco y que los dientes se muevan libremente¹¹.
   
   
2. Contribuyen a nivelar, alinear y abrir la mordida, por lo que se puede lograr una expansión posterior sin el uso de expansores mecánicos^11,12.
   
   
3. Permiten aplicar fuerzas biológicas sobre los dientes sin afectar el suministro vascular en la membrana periodontal^11,13.
   
   
4. Reducen el tiempo de tratamiento^11,12.
   
   
5. Contribuyen a la higiene dental del paciente, por ser más pequeños y no tener los elásticos que cuando envejecen provocan halitosis^27,28.
   
   
6. Ofrecen una mayor estética y confort al paciente, al disminuir las molestias en los tejidos peri dentales^29,30.
   
   
7. Minimizan la posibilidad de la extracción dentaria¹².
   
   
8. Permiten rellenar completamente la ranura por el alambre disminuyendo así la fricción entre el alambre y soporte, aunque permite aumentar la fricción cuando sea necesario^31,32
   
   
9. Permiten fácil colocación de cadenetas elásticas¹¹

Desventajas de los brackets de autoligado

1. Alto costo
   
   
2. Puede existir roturas del gancho de cierre del soporte, propias del diseño mecánico.
   
   
3. El gancho de cierre del soporte puede ocasionar molestias en los labios.
   
   
4. Los brackets de autoligado pasivo no tienen un buen control de las rotaciones ni de las torsiones.^11,12,27,33

Optimización del movimiento dental con el Sistema QR

Variando la colocación de las ligaduras en las aletas del bracket, dependiendo de la fase de tratamiento en la que estemos trabajando. ^1,24

Gracias al avanzado diseño del bracket los movimientos iniciales del tratamiento son muy fáciles de realizar utilizando arcos ligeros de niti térmico y colocando las ligaduras en la ranura de las aletas externas estas tendrán muy poco o ningún contacto con los arcos facilitando así el desplazamiento de los dientes a través de las ranuras de manera similar como sucede en los brackets de las técnicas de autoligado pasivo más conocidas, a menor fricción, menor resistencia al movimiento. ^1,10,24

Cuando deseamos expresar el torque de los dientes aprovechando la programación interna de torque y angulación de las ranuras, simplemente utilizamos arcos de Niti rectangulares y colocamos las ligaduras en las aletas internas, esto nos permite un efecto de control de torque similar al que se expresa en los brackets de autoligado interactivo, pudiendo de esta manera mantener un mejor control sobre las rotaciones y sobre el torque radicular. Dependiendo del gusto del operador y de las necesidades pueden utilizarse ligaduras metálicas o elastoméricas en estas etapas.^10,24

Discusión

Fricción en Ortodoncia

En ortodoncia, la fricción se presenta a través de dos formas: la fricción estática que produce gran resistencia al movimiento inicial, la cual evita el deslizamiento y es usualmente más grande que la fuerza requerida para mantener el deslizamiento y la fricción cinética o dinámica que indica la resistencia que existe durante el movimiento, donde el nivel de fuerza es constante y menor que el de la fricción estática^11,12 y en donde está implicado el coeficiente de fricción dinámica del material a deslizar, es decir, de los brackets y alambres que actúan en las diferentes etapas de tratamiento.

La fórmula utilizada para determinar la resistencia al deslizamiento (RS) es RS= FR+BI+NO (FR/Fricción, BI/ Binding/contacto y NO/ Notching/deformación).

Se entiende por - Binding, el contacto entre el alambre y los cantos de la ranura, cuando una fuerza es aplicada y el diente se inclina o el alambre se flexiona promoviendo el contacto del alambre con los cantos de la ranura. Por otra parte - Notching seria cuando el alambre se deforma de forma permanente.¹²

Al revisar la literatura, se puede encontrar que la fricción es de naturaleza multifactorial ^{12,13,14,15,16}.

La cantidad de fuerza friccional depende de la unión entre el bracket y el arco, pero también de ciertos factores:

-Características de las superficies que se ponen en contacto.

Vaughan y Kapila, mostraron que al aumentar el área de superficie de contacto aumentaba la fricción ^12,17. La fuerza de rozamiento entre dos cuerpos no depende solamente del área de superficie de contacto entre ellos, sino también de la naturaleza de las superficies de contacto y de su rugosidad ^12,18.

- Magnitud de la fuerza de fricción

Todos los tipos de ligaduras convencionales, elastoméricos o de acero inoxidable, aplican una fuerza de presión que empuja el arco contra la base del slot, esta fuerza de ligado es responsable del incremento de la fuerza friccional. ^12,13

La fricción es determinada también por el tipo de ligadura y por el procedimiento de ligado. Las ligaduras metálicas generan más baja fricción que las ligaduras elásticas.^12,13

- Geometría del alambre

Está relacionado con el espacio que queda entre la ranura del bracket y el alambre, por tanto, depende de la sección transversal y el grado de holgura con que es llenado el slot del bracket. Se dice que a mayor espacio menor fuerza; esto ocurre con los alambres redondos que quedan más sueltos en el slot del bracket y generan menos fuerza, por lo tanto, generan menos fricción que aquellos que son cuadrados o rectangulares; esto podría indicar que al aumentar el área de superficie de contacto aumenta la fricción^12,17,18,19. Muchos estudios han demostrado que las propiedades de los diferentes alambres influencian en la resistencia friccional. Michelberger, en su estudio concluye que en la mecánica de deslizamiento al comparar brackets de acero inoxidable y Titanio con alambres redondos de 0.020" de acero inoxidable, la resistencia al deslizamiento fue similar, pero cuando utilizó alambres rectangulares de acero inoxidable o TMA, los brackets de acero inoxidable tuvieron menor coeficiente de fricción cinética y estática que los brackets de Ti. ^12,20

- Geometría del bracket

La fricción se da debido esencialmente al diseño de la ranura y al tamaño del bracket, donde tiene gran importancia el área de contacto entre arcos y brackets. Estas ranuras pueden ser de paredes planas o curvas al igual que el fondo, pero se ha comprobado que las ranuras cuyo fondo es curvo o tiene protuberancias en la base y los bordes del slot sean redondeados como el diseño del bracket Sinergy® de Rocky Mountain disminuyen el área de contacto, por lo cual, presentan menor fricción que aquellos que son cuadrados o rectangulares de superficies planas. ^12,14,21

- Características físicas de los alambres

Aleaciones de acero inoxidable

Son de baja resiliencia, menor que los alambres de beta titanio y níquel titanio, tienen un módulo de elasticidad alto, buena rigidez, alta tenacidad y baja fricción. Se considera hasta ahora como el alambre ideal ya que causa poca o casi ninguna fuerza friccional durante el tratamiento. ^12,22

El problema de los arcos de acero activados es que su energía almacenada es menor que la energía de los arcos de TMA y de Ni-Ti, esto hace que los alambres de acero produzcan fuerzas elevadas que se disipan en cortos periodos de tiempo, por lo que se necesitará más activaciones y cambios de arcos. ^12,22

Aleaciones de Níquel Titanio (Ni-Ti)

Níquel titanio estándar, son de primera generación, contienen Níquel (52%), Titanio (45%), Cobalto (3%). El problema de este alambre es que no permite soldaduras, tiene poca rigidez (0.26 Ms.), son aleaciones con memoria de forma y módulo de elasticidad bajo, tiene alta resilencia y no permite dobleces.¹²

Nitinol cobre (térmico), es una aleación cuaternaria de níquel-titanio, cobre y cromo, que se introdujo para su uso en Ortodoncia a mediados de la década de los 80 cuando la principal aleación que se utilizaba era la de acero.^12,14

Se caracterizan porque con la temperatura oral pasan de la fase austenítica a la fase martensítica al aumentar la fuerza aplicada. ¹² La fase martensita es la que otorga la característica de superelasticidad de las aleaciones de níquel titanio, sin embargo, su característica más importante para el clínico es la generación de fuerzas más constantes a mayor deflexión del alambre.^12,14

El agregado de cobre hace que esta aleación tenga una buena estabilidad mecánica frente a las variaciones en la composición química y la aplicación de cargas cíclicas y presenta una reducción de la histéresis mecánica, lo cual en la práctica clínica representa una mayor capacidad para almacenar y liberar energía/fuerza y por tanto proporciona una mayor amplitud de trabajo. Otra característica de estos alambres es que tienen bajo coeficiente de fricción. La fricción producida por los alambres de níquel-titanio se encuentra entre la del acero y el beta-titanio.¹²

Aleaciones de Beta Titanio (TMA)

En alternativa a los materiales de Níquel, los fabricantes desarrollaron un nuevo arco el cual contiene: Titanio (80%), Molibdeno (11.5%), Zirconio (6%), Estaño (4.5%). Estos alambres fueron desarrolladas por ORMCO/ SYBRON, se encuentran en un punto intermedio de elasticidad entre el acero y las aleaciones de Ni-Ti, tienen el 42% de la rigidez del alambre de acero inoxidable ¹² y el módulo de elasticidad es alrededor del 40% del acero inoxidable,¹² en consecuencia liberan cerca de la mitad de cantidad de fuerza en comparación con los alambres de acero inoxidable y cromo-cobalto del mismo calibre y de igual cantidad de activación, estos alambres también presentan gran resiliencia y suficiente capacidad de conformación para realizar dobleces y resortes sencillos.

Los alambres de TMA, tienen una rigidez intermedia entre alambres de acero inoxidable y Ni-Ti, si comparamos con el caso del alambre de Ni-Ti donde la disminución de la rigidez es una característica a favor para disminuir la fricción.¹²

Las combinaciones entre bracket de acero inoxidable y alambres de TMA producen más fricción que la combinación de bracket-arco de acero-acero respectivamente.¹²

En términos generales los brackets de autoligado producen menor fricción que cualquiera bracket convencional. La fricción aumenta con el aumento del calibre y sección del alambre en la ranura 0.022" y según la combinación entre bracket/alambre.¹²

Los brackets de autoligado presentan un momento de torque reducido comparados con brackets metálicos convencionales. La efectividad del torque depende tanto del tipo de material del bracket como del alambre, del calibre de la ranura y del método de ligado.¹²

Brackets de autoligado pasivo (Damon-Q de la Ormco, SmartClip de la 3M/Unitek, etc.)

Los brackets de autoligado pasivo son aquellos en que el sistema de cierre de la ranura no hace presión sobre el arco, funcionando como tubos, teniendo mayor desempeño en el deslizamiento y menor en el control de rotación e inclinación.^6,9

Presentan una compuerta que pulsa el alambre contra las paredes internas de la ranura del bracket, además presentan un ángulo crítico para el binding, por lo tanto presentan menos fricción que los brackets de autoligado activo, como consecuencia se produce una pérdida del control de torque y de las rotaciones. ^9,23

Los brackets de autoligado pasivo producen fuerzas de fricción significativamente menores con un arco de acero inoxidable 0,019 x 0,025" comparadas con los brackets de autoligado activo.^6,9

Tienen la posibilidad de individualizar la selección del torque dependiendo de la maloclusión, posición de los dientes, movimiento que se quiera realizar, lo que permite lograr estabilidad y correcta relaciones oclusales.^6,9

Se puede escoger entre torque alto, estándar y bajo, lo que aporta diversas ventajas, tales como:

1. Permitir enderezamiento temprano de las raíces durante la fase de arcos rectangulares.
   
   
2. Mantener el torque anterior durante las grandes cargas mecánicas, evitando el trauma.
   
   
3. Permitir torque selectivo para dientes individuales.
   
   
4. Mantener el torque posterior durante los aumentos de ancho maxilar y la adaptación del hueso.
   
   
5. Mejorar la posición final de la raíz, lo que brinda una mayor estabilidad.^6,9,23

Brackets autoligado activo (In-Ovation de la GAC; Quick de Forestadent, etc.):

Presentan un mejor control de torque y un menor juego de alambre dentro de la ranura que los autoligados pasivos. Son aquellos cuyas tapas flexibles que cierran la ranura presionan el arco a partir del alambre 0.018", produciendo así, baja fricción en los arcos redondos iniciales, aumentando la fricción y el control de torque en los arcos rectangulares. Los Brackets de autoligados activos producen una variación de torque clínicamente utilizable más grande (los pasivos pasan rápidamente de poco torque para un demasiado fuerte) ^6,9,23

En alambres rectangulares como el 0.016 x 0.022" presentan mayor resistencia al deslizamiento que los brackets de autoligado pasivo.⁹

Al igual que los brackets de autoligado pasivo, tienen la posibilidad de individualizar la selección de torque.

Se utiliza tanto para los brackets de autoligado activo como pasivo, una secuencia de arcos con CuNiti, Acero y TMA

Los movimientos iniciales del tratamiento para alinear y nivelar dientes, son muy fáciles de realizar utilizando arcos ligeros de niti térmico y colocando las ligaduras en la ranura de las aletas externas, estas tendrán muy poco o ningún contacto con los arcos facilitando así el desplazamiento de los dientes a través de las ranuras de manera similar como sucede en los brackets de las técnicas de autoligado pasivo más conocidas, a menor fricción, menor resistencia al movimiento.^10,24

Cuando se desea expresar el torque de los dientes aprovechando la programación interna de torque y angulación de las ranuras, se utilizan arcos de Niti rectangulares y se colocan las ligaduras en las aletas internas, esto permite un efecto de control de torque similar al que se expresa en los brackets de autoligado activo, pudiendo de esta manera mantener un mejor control sobre las rotaciones y sobre el torque radicular. Dependiendo del gusto del operador y de las necesidades pueden utilizarse ligaduras metálicas o elastoméricas en estas etapas.^10,24

Conclusiones

1. Se combina en el bracket QR las propiedades de los dos tipos de brackets de autoligado.
   
   
2. Ambos sistemas trabajan con fuerzas ligeras y disminuyen el tiempo de tratamiento.
   
   
3. Los brackets QR son más económicos que los de autoligado.
   
   
4. Los brackets QR permiten ejercer un excelente control de torque, utilizando arcos de Niti rectangulares y colocando las ligaduras en las aletas internas.
   
   
5. Los brackets QR no tienen la necesidad de elegir torques diferenciales, a diferencia de los brackets de autoligado.
   
   
6. Los brackets QR necesitan el uso de ligaduras metálicas o elastoméricas.

Reconocimientos

Mis más sinceros agradecimientos al Dr. Quirós Álvarez y a la Dra. Lope Salazar, por haberme guiado durante la realización de este artículo, habiéndome facilitado valiosa información para su elaboración.