Dây cung và các thành phần lực trong chỉnh nha
Một thành phần lực lý tưởng trong khí cụ chỉnh nha như dây cung nên thể hiện được những đặc điểm sau đây:
- Có khả năng giải phóng lực đều đặn và liên tục ở mức tối ưu.
- Dễ vệ sinh và dễ chịu với bệnh nhân
- Dễ dàng đặt lực tác dụng, giảm tối đa thời gian trên ghế răng.
- Không phụ thuộc vào sự hợp tác của bệnh nhân
- Giá thành hợp lý.
Để có được phản ứng nhanh và tối ưu trên mô cơ thể, việc sử dụng lực lý tưởng là rất quan trọng. Ví dụ, lực được khuyến cáo cho di xa răng nanh thành công trong cơ học trượt là khoảng 150 đến 200g. Với mục đích này, các thành phần chủ động khác nhau như lò xo đàn hồi, chun và các loop được sử dụng. Bất cứ sự chuyển dạng nào của dây cung chỉnh nha cũng gây ra lực đặt lên răng, hoạt hóa cơ chế sinh học của di chuyển răng.
Dây cung
Dây cung thép không gỉ (stainless steel-SS)
Dây SS là vật liệu có độ bền cao, độ cứng cao, phạm vi hoạt động thấp và đặc tính bật đàn hồi thấp. Khả năng tạo hình cao và chi phí sản xuất thấp. Biến chúng thành hợp kim được sử dụng phổ biến nhất trong nhiều năm. Do độ cứng cao, dây này không phù hợp cho giai đoạn làm phẳng. Tỉ lệ tải/thoái lực vì lực của chúng phải được giảm xuống để có thể được sử dụng trong giai đoạn điều trị này. Để làm được như vậy thì hoặc là chiều dài của dây phải được tăng lên hoặc đường kính của chúng được giảm đi. Tuy vậy, việc làm giảm tỉ lệ tải/thoái lực làm cho việc kiểm soát di chuyển răng khó khăn hơn.
Làm giảm kích thước của dây là một phương pháp khác để làm giảm tỉ lệ tải/thoái lực, nhưng cách này bị hạn chế do kích thước của các dây sẵn có trên thị trường. Mặc dù việc làm giảm kích thước có thể tăng độ đàn hồi của dây, nó cũng làm tăng vùng hoạt động giữa rãnh mắc cài và dây cung, dẫn tới kết quả là mất kiểm soát răng. Đề việc kiêm soát lực và di chuyển răng tối ưu, sự khác biệt giữa dây cung và kích cỡ rãnh mắc cài phải tối thiểu là 0.002 inch.
Các dây đa sợi
Các dây đa sợi được sản xuất bằng cách cuộn một vài sợi SS mỏng vào một sợi khác. Tính đàn hồi của chúng khá cao khi chiều dài của chúng tăng lên với việc cuộn dây. Các dây 3 hoặc 5 sợi cuộn tròn và 8 hoặc 9 sợi cuộn chữ nhật thường được sử dụng trong thực hành lâm sàng.
Loop
Loop đã được sử dụng trong điều trị với khí cụ cố định trong nhiều năm. SS và chrome-cobalt là những vật liệu thường được sử dụng bởi độ cứng uốn của chúng có phạm vi cao. Mục đích chính của việc thêm các loop là làm tăng độ đàn hồi của dây cung bằng cách làm tăng chiều dài của nó. Với việc các dây cung có đặc tính: độ đàn hồi cao, độ bền và phạm vi làm việc rộng được giới thiệu gần đây (ví dụ, NiTi và TMA), loop không còn được sử dụng nhiều nữa.
Loop có thể có nhiều hình dạng khác nhau tuy theo mục đích của chúng. Chúng có thể được chia thành các loại dọc, ngang, kết hợp và các loop hình dạng đặc biệt. Người ta thấy rằng tỉ lệ mô men – lực (M/F) của loop tăng lên khi kéo dài thêm dây về phía lợi. Loop là phương tiện hỗ trợ hiệu quả để mở và đóng khoảng và chỉnh sửa độ nghiêng hay xoay nếu chúng được bẻ chính xác và sử dụng một cách phù hợp.
Nhược điểm
Tuy nhiên, chúng cũng có những nhược điểm nhất định. Đầu tiên, do độ đàn hồi tăng lên nên việc kiểm soát di chuyển răng có thể sẽ khó khăn hơn. Ngay khi “nhiệm vụ” của chúng hoàn thành, nên thay thế bằng dây thẳng.
Thứ hai, các cung có loop có thể gây ra những vấn đề về vệ sinh và chọc vào mô mềm. Đặc biệt nên tránh các dây cung tròn bởi chúng có thể dễ dàng cuộn tròn bên trong rãnh mắc cài và chọc vào phần mềm. Điều này hiếm khi xảy ra với các dây chữ nhật. Thậm chí nếu xuất hiện thì ta có thể bẻ dây cung ra ngoài bằng ngón tay trong khi giữ cả hai cạnh bên loop với kìm torque để tránh làm bong mắc cài.
Các dây hợp kim Chrome-cobalt
Các đặc tính vật lý của dây chrome-cobalt rất giống với những dây SS. Được biết đến trên thị trường là Elgiloy, những dây này bao gồm 40% cobalt, 20% chromium, 15% nickel, 7% molybdenum và 15%-20% sắt.
Elgiloy có các phân loại độ cứng khác nhau được xác định bằng 4 màu (được xếp hạng từ mềm nhất đến cứng nhất): xanh đa trời, vàng và đỏ. Mềm (1.19). Dây Elgiloy có thể được tăng lên 1.22 bằng cách xử lý nhiệt. Dây Elgiloy thường được sử dụng trong kỹ thuật sinh học tiến triển (bioprogressive) của Ricketts.
Các dây Nickel titanium
Dây hợp kim titanium được quảng cáo thị trường với cái tên dây thông minh, dây cung 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.
Dây hợp kim ß-Titanium molybdenum
Những đặc tính đàn hồi của dây B-Ti (TMA) là trung gian giữa SS và NiTi. Mặc dù độ đàn hồi của chúng cao, dây cung TMA có thể tạo hình được, có thể hàn và gắn được – không giống như hợp kim NiTi. Hệ số đàn hồi của chúng gần gấp đôi của Nitinol và bằng 1/3 của SS. Chúng có phạm vi làm việc rộng cũng khả năng tương thích sinh học cao.
Các dây TMA có giá trị ma sát cao và bề mặt xù xì hơn là hợp kim NiTi và SS. Đó là lý do tại sao chúng được sử dụng hầu hết ở cơ học cung phân đoạn hơn là cơ học trượt. Tuy vậy, các nghiên cứu đã cho thấy rằng với việc cây sắt vào, độ cứng bề mặt của vật liệu có thê được tăng lên và độ gô ghề của bề mặt giảm xuống đạt tới giá trị ma sát có thể so sánh được với dây SS. Bởi dây TMA mà đã xử lý bề mặt có độ bật đàn hồi gấp đôi dây SS, nó có thể được sử dụng ở giai đoạn làm phăng hoặc giai đoạn hoàn thiện.
