Dây cung chỉnh nha NiTi (hợp kim titanium) được gọi với cái tên dây thông minh, dây nhớ hình dạng hay dây siêu đàn hồi và các tên khác. Nhưng chỉ một vài dây có những đặc tính này, hầu hết chúng không có. Việc hiểu được đặc tính của những dây là rất cần thiết để lựa chọn một cách phù hợp và sử dụng chúng một cách chính xác.
Đặc tính kim hoàn:
Các dây cung chỉnh nha NiTi được sử dụng ở hai cấu trúc tinh thể khác nhau là martensite và austenite, phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ mà chúng được sử dụng và các lực cơ học tác động lên chúng. Austenite được thấy ở nhiệt độ cao hơn và martensite ở nhiệt độ thấp hơn. Austenite có độ bền cao, cấu trúc dạng khung, martensite thực ra là một dạng của austenite mà có hình thái đàn hồi dưới tác động của nhiệt và lực cơ học.
Nhiệt độ mà austenite thay đổi thành martensite được gọi là nhiệt độ biến đổi và nó chủ yếu liên quan tới thành phần của hợp kim. Quá trình biến đối này được gọi là biến hình martensitic và nó có thế đảo ngược và lặp lại bao nhiêu cũng được.
Đặc tính khách biệt chính của dây cung chỉnh nha NiTi
Ba đặc tính chính của dây NiTi làm cho chúng khác biệt so với SS và chrome-cobalt:
- Độ đàn hồi cao
- Khả năng ghi nhớ hình dạng
- Đề kháng được với biến dạng vĩnh viễn
Các dây cung chỉnh nha NiTi đàn hồi gấp đôi các dây SS và hệ số đàn hồi của chúng là 26% so với SS. Với những đặc tính đó, hợp kim NiTi là lý tưởng cho giai đoạn làm phẳng.
Tuy vậy, những biến đổi vĩnh viễn liên quan trực tiếp tới thời gian, một vài biến dạng có thể dự tính được khi chúng ở trong miệng. Thậm chí với cả Nitinol có đặc tính bật đàn hồi rất cao bởi nó được sản xuất với quy trình nhiệt lạnh, không có tính siêu đàn hôi và nhớ hình dạng như một vài dây NiTi khác. Ký ức hình dạng là quá trình lưu giữ-hình dạng cho phép các hợp kim dễ dàng trở lại hình dạng bạn đầu sau khi được làm nóng trên nhiệt độ biến đổi nhất định.
Siêu đàn hồi:
Thuật ngữ siêu đàn hồi, được sử dụng với một vài dây cung chỉnh nha NiTi, có nghĩa rằng dây cung có thể duy trì được một cường độ lực nhất định cho tới khi chạm tới điểm biến dạng xác định và có thể giữ trạng thái không đổi khi không kích hoạt. Nói cách khác, tính siêu đàn hồi nghĩa là dây cung có thể sinh ra lực liên tục, độc lập với mức kích hoạt. Sử dụng lực này có được các đặc tính sinh lý mong muốn giúp di chuyển răng và đem lại sự dễ chịu cho bệnh nhân.
Trong quá trình kích hoạt dây siêu đàn hồi, khi lực đạt tới mức độ nhất định mà không có sự biến đổi về nhiệt độ, dây cung biến đổi câu trúc từ austenite thành martensitic và trở lại austenite khi lực giảm tới một mức độ nhất định trong quá trình khử kích hoạt.
Đồ thị nén-giãn điến hình của các dây siêu đàn hồi được thấy ở hình bên. Khi dây cung được kích hoạt và cường độ lực tăng lên, hợp kim biến đổi từ pha austenitic sang pha martensitic. Khi thôi tác dụng lực, dây đi theo đường nằm dưới đường khi kích hoạt và trở lại cấu trúc austenitic. Sự khác biệt giữa những đường cong này được gọi là độ trễ (hysteresis). Nó xác định sự khác nhau giữa lực để kích hoạt và lực được sinh ra bởi dây cung trong quá trình bất hoạt. Điều này cũng cho thấy cường độ lực mà dây có thể chuyển tới răng.
Trên lâm sàng
Trên lâm sàng, đường cong (độ trễ) thấp thì tốt hơn. Các lực nhẹ nên được sử dụng, đặc biệt là trên các răng cửa và răng cối nhỏ. Do vậy, ở giai đoạn bắt đầu điều trị, các dây cung chỉnh nha NiTi nên buộc lỏng vào mắc cài để tránh các lực quá mức. Điều này đặc biệt quan trọng với các răng cửa hàm dưới có chân răng mảnh, ở vị trí khoảng gian mắc cài ngắn.
Dây cung Đồng Ni-Ti (Ormco), trở thành trạng thái chủ động ở nhiệt độ trong miệng, cũng siêu đàn hồi và có khả năng nhớ hình dạng. Chúng được sản xuất theo bốn mức thay đổi nhiệt độ trong miệng (ví dụ, 15°C, 27°C, 35°C và 40°C). Sự khác biệt giữa nhiệt độ môi trường miệng và sự biến đối nhiệt độ sẽ quyết định độ lớn của lực mà dây cung phân phối. Khi sự khác biệt này tăng lên, lực được phân phối bởi dây cung cũng tăng lên.
Ví dụ, trong môi trường miệng là 36°C, lực được phân phối bởi dây ở 15°C sẽ hơn nhiều so với dây ở 40°C. Những lực, mà sự biến đổi nhiệt độ được lựa chọn, do vậy sẽ được quyết định dựa theo ngưỡng đau của bệnh nhân và diễn biến lực mong muốn (ví dụ, lực liên tục hay lực ngắt quãng). Ví dụ, nhà sản xuất khuyên cáo sử dụng dây ở 40°C để làm phẳng các răng nanh mọc kẹt. Bởi những dây này có đặc tính bật đàn hồi cao và độ trễ thấp nên giải phóng lực rất nhẹ, do đó sinh ra di chuyển răng liên tục.
Đặc tính khác biệt của dây cung chỉnh nha NiTi
Một đặc tính khác làm cho dây cung chỉnh nha NiTi khác biệt đó là chúng không có khả năng uốn cong, hàn hay nối như là SS. Bởi chúng có độ đàn hồi cao, tạo loop trên các dây này là không thực tế. Tuy vậy, trong thực hành hàng ngày, có thể thực hiện một vài đoạn bẻ dây nhỏ như là step-up, step-down và nút chặn khi cần thiết. Những chỗ bẻ gập hay bẻ đi bẻ lại nên tránh để khỏi làm gãy dây. Hiện tại, một vài nhà sản xuất đặt các nút chặn ở chính giữa của các dây NiTi để ngăn chúng khỏi trượt qua các rãnh mắc cài và đâm vào má.
Nếu cần phải bẻ đuôi, có thể thực hiện hơ nóng đoạn cuối của dây với đèn cồn trên lâm sàng trước khi gắn vào mắc cài.
Đặc tính lâm sàng:
Trên lâm sàng, sự hiệu quả của các dây siêu đàn hồi có thế vẫn còn là một chủ đề gây tranh cãi. Trong một nghiên cứu so sánh sự khó chịu của bệnh nhân trong thời gian 2 tuần, không có sự khác biệt đáng kế có tính thống kê được tìm thấy giữa các dây cung chỉnh nha NiTi siêu đàn hồi và các dây SS đa sợi 0.0155 inch.
Tương tự như vậy, trong một nghiên cứu so sánh giữa dây siêu đàn hồi 0.016 inch (Forestadent) và Nitinol thông dụng, không có sự khác biệt đáng kể ở tốc độ di chuyển răng được nhận thấy ở thời điểm cuối của giai đoạn 35 ngày.
