The influence of elastomeric ligatures pigmentation on smile aesthetics during orthodontic treatment

ABSTRACT Aim: To assess the influence of elastomeric ligatures, subjected to a previous in vitro pigmentation process using different substances, on smile aesthetics during orthodontic treatment, from the perception of students and professionals. Methods: Eight elastomeric ligatures of five commercial brands (3M/Unitek, American Orthodontics, Morelli, Ortho Technology, and Orthometric) (n=8) were immersed in coffee, Coca-Cola, and red wine for one minute per day, for 28 days; and another group of ligatures was immersed in artificial saliva. All samples were photographed and subsequently analyzed using the Adobe Photoshop software, by the RGB method. Afterwards, the pigmented ligatures were inserted in a patient wearing orthodontic brackets, and zoomed photographs of the smile were taken and presented to 40 evaluators, who filled in a satisfaction scale sheet to express their opinion on the smile aesthetics of each photograph. The color data were subjected to analysis of variance (ANOVA) and Tukey tests. Results: The substance with the highest pigmentation potential was coffee (p< 0.05) followed by red wine (p< 0.05). Comparison among the brands used in this study showed that American Orthodontics and Orthometric had the lowest degree of pigmentation when immersed in coffee and red wine (p< 0.05), respectively. However, the brand that showed the highest level of satisfaction among the evaluators was Ortho Technology. Conclusions: The presence of pigmented elastomeric ligatures affected smile aesthetics, when compared with the control group.

RESUMO Objetivo: Avaliar a influência das ligaduras elásticas submetidas a um processo prévio de pigmentação in vitro, com diferentes substâncias, na estética do sorriso durante o tratamento ortodôntico, segundo a percepção de alunos e profissionais. Métodos: Oito ligaduras elásticas de cinco marcas comerciais (3M Unitek, American Orthodontics, Morelli, Ortho Technology e Orthometric) (n = 8) foram imersas em café, Coca-Cola e vinho tinto por um minuto por dia, por 28 dias, e outro grupo de ligaduras foi imerso em saliva artificial. Todas as amostras foram fotografadas e posteriormente analisadas no software Adobe Photoshop, pelo método RGB. Em seguida, as ligaduras pigmentadas foram inseridas em um paciente com braquetes ortodônticos, e fotografias ampliadas do sorriso foram tiradas e apresentadas a 40 avaliadores, que preencheram uma escala de satisfação para representar sua opinião sobre a estética do sorriso de cada fotografia. Os dados de cor foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e testes de Tukey. Resultados: A substância com maior potencial de pigmentação foi o café (p< 0,05), seguido do vinho tinto (p< 0,05). A comparação entre as marcas utilizadas nesse estudo mostrou que a American Orthodontics e a Orthometric apresentaram o menor grau de pigmentação quando imersas em café e vinho tinto (p< 0,05), respectivamente. Porém, a marca que apresentou maior nível de satisfação entre os avaliadores foi a Ortho Technology. Conclusões: A presença de ligaduras elásticas pigmentadas afetou a estética do sorriso, quando comparada à do grupo controle.

Discoloration and force degradation of orthodontic elastomeric ligatures

ABSTRACT OBJECTIVE: The aim of the present study was to evaluate color changes and force degradation of orthodontic elastomeric ligatures in different stretching patterns during a 8-weeks period. METHODS: Two elastomers with the minimum and two with the maximum color changing, and gray elastomers of two brands (American Orthodontics and Ortho Technology) were selected according to an opinion poll with clinicians and color changes after 4 weeks of intraoral use were evaluated. These elastomers were mounted on special jigs fabricated using a CAD-CAM technique, underwent different stretching patterns and the force was measured in 0, 24 hours, 2, 4 and 8 weeks. During in vivo part of the study, force levels of elastomers were measured after 4 weeks on a material testing machine. Data were analyzed with four-way ANOVA and Tukey post hoc tests. RESULTS: All the elastomers showed color changing but the degree of color stability was significantly different. The mean force degradation was higher in 1-mm stretch groups. After 8 weeks, the average residual force of elastomers was 1.45 ± 0.18 N and the maximum force decay was seen in the elastomers that exhibited the maximum initial force. CONCLUSION: There is significant relationship between the stretching pattern and the amount of residual force of elastomers. Elastomers with higher initial forces exhibited higher percentages of force loss after 8 weeks. It seems that there is a relationship between initial color and color changing of elastomers.

RESUMO OBJETIVO: o objetivo do presente estudo foi avaliar as alterações de cor e a degradação da força de ligaduras elásticas em diferentes padrões de estiramento, durante um período de 8 semanas. MÉTODOS: duas ligaduras elásticas com alteração mínima de cor, duas com alteração máxima de cor e ligaduras elásticas na cor cinza de duas marcas comerciais (American Orthodontics e Ortho Technology) foram selecionadas de acordo com uma pesquisa de opinião com clínicos, e mediante a avaliação das alterações de cor após quatro semanas em uso intrabucal. Essas ligaduras elásticas foram montadas em jigs fabricados por meio da técnica CAD-CAM e foram expostas a diferentes padrões de estiramento, e a força foi medida nos tempos de 0h, 24h; 2, 4 e 8 semanas. Durante a parte in vivo do estudo, os níveis de força das ligaduras elásticas foram medidos após 4 semanas, em uma máquina de teste de materiais. Os dados foram analisados com os testes ANOVA de quatro vias e post-hoc de Turkey. RESULTADOS: todas as ligaduras elásticas mostraram alterações de cor, mas houve diferenças significativas quanto ao grau de estabilidade da cor. A média de degradação da força foi mais alta nos grupos com estiramento a 1 mm. Após 8 semanas, a média da força residual nas ligaduras elásticas foi de 1,45 ± 0,18 N e a maior degradação na força foi observada nas ligaduras elásticas que apresentaram a maior força inicial. CONCLUSÃO: há uma relação significativa entre o padrão de estiramento e a quantidade de força residual nas ligaduras elásticas. As ligaduras elásticas com as maiores forças iniciais exibiram as mais altas porcentagens de degradação da força após 8 semanas. É, também, possível que haja uma relação entre a cor inicial da ligadura elástica e sua alteração de cor.

In vitro Evaluation of Color Changes of Aesthetic Orthodontic Elastic Ligatures / Evaluación in vitro de los Cambios de Color en Ligaduras Elásticas Ortodónticas Estéticas

The objective of this study was to evaluate the possible changes in color of aesthetic elastic ligatures soaked in different solutions. Five different brands of aesthetic elastic ligatures were evaluated in the present study. Measurement of the discs´ color was performed using a reflectance spectrophotometer (UV-visible spectrophotometer, UV-2450, Shimadzu®, Kyoto, Japan). Subsequently, the discs were immersed in artificial saliva (AS) or three different solutions: red wine (RW) (Miolo Terranova® 2010, Casa Nova, Brazil), coffee (CF) (Café Três Corações®, RioGrande do Norte, Brazil) or Coca-Cola® (CC) (Coca-Cola®, Belo Horizonte, Brazil). It was determined that the tested solutions were able to cause color changes in the aesthetic elastic ligatures. The coffee solution caused the greatest color change in all of the brands of ligatures evaluated, followed by the red wine solution. In conclusion, OSE and GAC brands of aesthetic elastic ligatures displayed the best performance.

El objetivo de este estudio fue evaluar los posibles cambios en el color de ligaduras elásticas estéticas embebidas en diferentes soluciones. Cinco diferentes marcas de ligaduras elásticas estéticas fueron evaluados en el presente estudio. La medición de discos de color se realizó con un espectrofotómetro de reflectancia (espectrofotómetro UV-visible, UV-2450, Shimadzu®, Kyoto, Japón). A continuación, los discos se sumergieron en saliva artificial o tres soluciones diferentes: vino tinto (Miolo Terranova® 2010, Casa Nova, Brasil), café (Café Três Corações®, RioGrande do Norte, Brasil) o Coca-Cola® (Coca-Cola®, Belo Horizonte, Brasil). Se determinó que las soluciones testeadas fueron capaces de causar cambios de color en las ligaduras elásticas estéticas. La solución de café causó el mayor cambio de color en todas las marcas de ligaduras evaluados, seguido por la solución de vino tinto. En conclusión, las marcas de ligaduras elásticas estéticas OSE y GAC muestran el mejor desempeño.