XÁC LẬP ĐẶC TÍNH CHUNG CỦA DÂY CUNG CHỈNH NHA
Dây cung chỉnh nha, hay còn gọi là dây cung niềng răng, là một thành phần quan trọng trong hệ thống vật liệu chỉnh nha. Sẽ tùy vào từng loại dây cung mà khi gắn vào mắc cài bằng kỹ thuật chỉnh nha sẽ khác nhau. Cùng Việt Hùng Group xác lập đặc tính của dây cung để đưa ra lựa chọn hiệu quả cho từng trường hợp bệnh nhân.
Độ cứng (tỉ lệ tải/ thoái lực)
Độ cứng là sự kháng lại của dây cung với lực căng hay uốn cong. Các dây cung có độ cứng hay uốn cong. Các dây cung có độ cứng thấp sẽ có độ đàn hồi cao, và đường dốc của chúng gần với đường ngang. Chúng có thể được uốn dễ dàng, cũng như trở lại hình dạng ban đầu khi thôi tác dụng lực. Các hợp kim nickel titanium siêu đàn hồi (NiTi) là những đại diện tốt nhất cho những dây cung này.
Những dây cung chỉnh nha có độ cứng cao cho thấy đường dốc lớn hơn; để uốn được chúng đòi hỏi lực lớn. Dây thép không gỉ (SS) và hợp kim chrome-colbalt đã xử lý nhiệt như Elgiloy (Rocky Mountain Orthodontics) là những đại diện cho các dây cung cứng.
Thông thường, các dây có độ cứng thấp (độ đàn hồi cao) được ưa dùng ở giai đoạn đầu tiên của quá trình điều trị, và các dây có độ cứng cao (độ đàn hồi thấp) được sử dụng ở giai đoạn kết thúc. Độ cứng hay độ biến dạng vì lực của các dây cung bị ảnh hưởng bởi ba yếu tố: kích cỡ, chiều dài và vật liệu. Để thay đổi độ cứng của dây thì một, hai, hoặc cả ba yếu tố đó phải thay đổi.
Kích cỡ của dây cung chỉnh nha
Ở các dây tròn, lực sinh ra bởi dây cung tỉ lệ thuận với luỹ thừa bậc 4 của kích cỡ dây. Ví dụ, khi kích cỡ dây cung được nhân đôi, lực đặt lên tăng 16 lần. Nếu kích cỡ dây bị giảm xuống một nửa kích cỡ ban đầu, lực sẽ bị giảm đi 16 lần.
Nếu các lực có cùng cường độ được đặt lên hai dây cung mà một dây có kích thước gấp đôi dây kia thì dây mảnh hơn sẽ bị biến dạng gấp 16 lần so với dây dày hơn.
Điều này chứng minh sự ảnh hưởng của kích thước tới độ cứng của dây cung chỉnh nha. Tuy nhiên, ở các dây chữ nhật, lực sinh ra bởi dây cung sẽ tỉ lệ thuận với độ rộng của dây cung khi thực hiện bẻ các lệnh thứ nhất và tỉ lệ với lập phương độ dày (ví dụ, kích thước dọc) khi bẻ các lệnh thứ hai. Điều này có nghĩa là dây rộng gấp đôi sẽ phân phối gấp đôi lực. Dây cung có độ dày gấp đôi sẽ phân phối lực gấp tám lần.
Độ dài
Một lực được sinh ra bởi dây cung tỉ lệ nghịch với lập phương độ dài dây cung.
Điều này có nghĩa là nếu độ dài của dây cung chỉnh nha được nhân đôi, lực sẽ giảm đi 1/8. Nếu độ dài của dây cung giảm đi một nửa, lực phân phối sẽ nhiều hơn 8 lần. Nếu các lực bằng nhau được sử dụng trên các dây cung mà một trong số đó có độ dài gấp đôi cái còn lại thì dây cung dài hơn sẽ biến dạng gấp 8 lần so với dây cung ngắn hơn. Mục đích của các loop là làm tăng độ dài dây cung ở giữa hai mắc cài, do vậy làm tăng độ đàn hồi để dây cung có thế được sử dụng trong phạm vi dài và tạo ra các lưc sinh ký.
Khoảng cách giữa các mắc cài là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới độ đàn hồi của dây cung. Bởi khoảng cách giữa các mắc cài hẹp lớn hơn khoảng cách giữa các mắc cài rộng nên độ đàn hồi của dây cung cao hơn khi sử dụng mắc cài hẹp. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ lực mà dây cung phân phối lên mắc cài.
Ở giai đoạn bắt đầu làm phẳng, việc đặt các lực nhẹ nhàng là rất quan trọng để có được phản ứng ở mức độ tế bào trong tổ chức nha chu với chuyển động nghiêng răng. Khoảng cách giữa các mắc cài lớn và góc tiếp xúc ở lệnh thứ hai lớn (góc giữa dây cung và rãnh mắc cài) có thể làm dàn thẳng và làm phẳng các răng nhanh hơn.
Vật liệu
Yếu tố thứ ba xác định nên độ cứng của dây cung chỉnh nha là vật liệu tạo nên nó. Hợp kim đã được sử dụng một vài năm trong chỉnh nha. Những hợp kim làm dây cung thường được dùng nhất hiện nay là SS, cobalt-chrome- nickel (ví dụ, NiTi và (Beta-titanium (hợp kim titanium- molybdenum [TMA]). Độ cứng của SS và chrome-cobalt có xử lý nhiệt tương tự nhau. Độ cứng của dây SS luôn được đồng thuận có giá trị là 1.
Các dây NiTi và Beta-titanium có độ cứng thấp hơn so với các dây SS. Bảng dưới liệt kê những dây có kích thước và vật liệu khác nhau nhưng có cùng độ cứng khi uốn cong.
Độ bền vật liệu dây cung chỉnh nha
Độ bền vật liệu, tính chất thứ hai hình thành đặc tính của dây cung, là lực mạnh nhất mà vật liệu dây cung có thể chịu được. Trong đồ thị nén-giãn, cường độ lớn nhất của lực được đặt lên dây cung chỉnh nha trên trục y cho thấy độ bền của dây cung. Độ bền của dây cung cũng xác định khả năng dự trữ lực của chúng.
Phạm vi hoạt động
Phạm vi hoạt động là độ đàn hồi tối đa của dây trước khi xuất hiện biến dạng vĩnh viễn. Trên đồ thì nén-giãn, khoảng các giữa hình chiếu của giới hạn đàn hồi và điểm đàn hồi ngược trở lại khi biến dạng vĩnh viễn 0.1% của dây cung trên trục x cho thấy phạm vi làm việc của dây. Những dây có phạm vi hoạt động cao là những dây có thể làm việc trong khoảng thời gian dài với chỉ một lần kích hoạt.
Dây siêu đàn hồi NiTi và TMA là những ví dụ tốt về các dây có phạm vi tác động cao. Những dây cứng như là dây SS hay Elgiloy tuy thể lại có phạm vi hoạt động tương đối thấp.
Bảng trên so sánh phạm vi hoạt động, độ cứng và độ bền khi uốn của dây SS, TMA và NiTi 0.016 và 0.018 inch. Ngoài độ cứng, độ bền và phạm vi hoạt động, hai đặc tính quan trọng khác trong thực hành chỉnh nha đó là độ bật đàn hồi và khả năng tạo hình.
Độ bật đàn hồi
Khi dây cung chỉnh nha bị bẻ và thả tự do trong giới hạn biến dạng đàn hồi, nó sẽ trở lại với điểm ban đâu. Tuy vậy, nếu giới hạn này bị vượt qua, dây không thế trở lại điểm ban đầu. Với cùng một lượng kích hoạt, khả năng biến dạng vĩnh viễn của dây SS và dây chrome-cobalt cao hơn so với dây NiTi và TMA.
Độ bật – đàn hồi là một trong những tiêu chuẩn quan trọng nhất để xác định đặc tính lâm sàng của dây. Lực giải phóng bởi dây cho tới điểm bất hoạt là yếu tố quan trọng theo quan điểm lâm sàng.
Khả năng biến dạng của dây cung chỉnh nha
Khả năng biến dạng là khu vực giữa điểm gẫy hỏng của dây và giới hạn biến dạng vĩnh viễn trên đồ thị nén-giãn. Đặc tính này cho thấy lượng biến dạng vĩnh viễn mà vật liệu có thể chịu trước khi nó gẫy.
