Force decay and discoloration of thermoplastic and thermoset orthodontic elastomeric chains / Diminuição de força e descoloração de elásticos corrente termoplásticos e termofixos

Objective: Elastomeric chains are commonly used to apply force for orthodontic dental movements. However, force decay and discoloration are two important weak points of these materials. The present study intended to compare the force decay and color stability of different types of elastomeric chains. Material and Methods: This in vitro study evaluated 6 groups of elastomeric chains, including thermoplastic (TP) and thermoset (TS) chains made by the companies American Orthodontics (AO), Ormco (OR), and G&H Orthodontics (GH). The elastomeric chain forces were measured at the baseline, following 1 hour, 1 day, 1, 2, 3, 4, 5, and 6 weeks of stretching. The elongation required for the chains to exert a force of 250 g was calculated. ΔE of each group was calculated by a spectrophotometer following immersion in black tea solution for 6 days. Data were analyzed using the SPSS 22 software and the statistical methods of repeated measures analysis of variance and two-way analysis of variance (P<0.05). Results: The force decay of the TS chains were significantly lower than the TP chains in the 6-week study duration (P<0.05), and the lowest and highest force decay was observed in the products by AO and GH, respectively. The highest force degradation occurred during the first week in all groups. The elongation rate needed for the TS chains was significantly higher than the TP chains (P<0.05), and the highest elongation rate was observed in the products by OR. TS chains showed significantly higher color stability than TP chains, and products by OR and GH had better color stability than the products by AO. Conclusion: The present study showed that TS chains were superior to TP chains in force decay and color stability in all the brands studied. (AU)

Objetivo: Elásticos corrente são comumente utilizados para aplicar forças para a movimentação ortodôntica. Porém, a diminuição de força e descoloração são duas importantes fraquezas desses materiais. O presente estudo tem o objetivo de comparar a diminuição de força e estabilidade de cor de diferentes tipos de elásticos corrente. Material e Métodos: Este estudo in vitro avaliou 6 grupos de elásticos corrente, incluindo termoplástico (TP) e termofixo (TS) produzidos pelas empresas American Orthodontics (AO), Ormco (OR) e G&H Orthodontics (GH). A força dos elásticos corrente foram mensuradas no início, após 1 hora, 1 dia, 1, 2, 3, 4, 5 e 6 semanas de alongamento. A força de alongamento necessária para aplicação de 250g foi calculada. O ΔE de cada grupo foi calculado por um espectrofotômetro após a imersão em solução de chá preto por 6 dias. Os dados foram analizados utilizando o programa SPSS 22 e a análise estatística foi realizada por análise de variância e análise de variância dois fatores (p<0,05). Resultados: A diminuição da força do grupo TS foi significativamente menor que o grupo TP em 6 semanas de estudo (p<0,05), e o menor e maior valor de diminuição de força foi observado nos produtos da empresa AO e GH, respectivamente. A maior degradação de força ocorreu durante a primeira semana em todos os grupos. A taxa de alongamento necessária para o grupo TS foi significativamente maior que o grupo TP (p<0,05), e a maior taxa de alongamento foi observada nos produtos da empresa OR. Os elásticos TS obtiveram resultados significativamente maiores de estabilidade de cor que os elásticos TP, e os produtos da OR e GH tiveram melhor estabilidade de cor que oa produtos AO. Conclusão: O presente estudo demonstrou que os elásticos TS foram superiores aos elásticos TP em diminuição de força e estabilidade de cor em todas as marcas estudadas.(AU)

Generation I and Generation II Elastomeric Chains Characteristics Comparison in Artificial Saliva Immersion / Comparação das Características dos Elásticos Ortodônticos tipo Corrente de Geração I e Geração II em Imersão em Saliva Artificial

Objective: To determine the force decay and discoloration in Generation I and Generation II elastomeric chain on artificial saliva immersion. Material and methods: Generation I and Generation II elastomeric chains stretched on an acrylic board and immersed in artificial saliva for 1, 7, 14, 21, and 28 days according to the group of days. On each specified day, the force of each sample measured by an orthodontic force gauge and the magnitude of the force obtained is entered to the formula to find out the force decay in percentage, whereas discoloration of each sample analyzed by the color reader with CIE Lab analysis. Results: The force decay between Generation I and Generation II elastomeric chains showed a statistically significant difference in every group of days, in which Generation II is more effective in maintaining stretch force. Similar to force decay, the discoloration in Generation I elastomeric chains on the 14th day showed significant value and Generation II elastomeric chains were more stable in maintaining color compared to Generation I. Conclusions: over the entire research period time, Generation II elastomeric chains are more stable in maintaining stretch forces and color compared to Generation I elastomeric chains. (AU)

Objetivo: Determinar a queda de força e descoloração nos elásticos ortodônticos tipo corrente de Geração I e Geração II na imersão em saliva artificial. Material e métodos: Elásticos Geração I e Geração II foram esticados em placas de acrílico e imersas em saliva artificial por 1, 7, 14, 21 e 28 dias, de acordo com o grupo de dias. Em cada dia especificado, a força de cada amostra medida por um medidor de força ortodôntica e a magnitude da força obtida são inseridos na fórmula para descobrir sua queda em porcentagem, enquanto a descoloração de cada amostra foi analisada pelo leitor de cores "CIE Lab". Resultados: A queda da força entre os elásticos Geração I e Geração II apresentou diferença estatisticamente significativa em todos os grupos de dias, sendo que a de Geração II foi mais efetiva na manutenção da força de alongamento. Semelhante à queda de força, a descoloração nos elásticos da Geração I mostrou um valor significativo no 14º dia, e elásticos da Geração II foram mais estáveis na manutenção da cor em comparação com a Geração I. Conclusões: durante todo o período de pesquisa, os elásticos tipo corrente da Geração II foram mais estáveis na manutenção das forças de alongamento e da cor em comparação com os elásticos da Geração I (AU)

Does acidic drinks vs. controls differents interfere with the force of orthodontic chain elastics? / Bebidas ácidas versus diferentes controles interferem com a força de elásticos ortodônticos em cadeia?

This study aimed to investigate alterations in physical properties of orthodontic elastomeric chains when in contact with different controls and acidic beverages. Elastomeric chains were divided into 6 groups (n=18) of elastic chain segments, distributed as follows: Group CW (Deionized water) Group CS (Artificial saliva), Group CC (Coca-Cola®) Group SP (Sprite®) Group GA (Guaraná Antártica®) and Group FA(Fanta®). Elastics were stretched in 50% of the initial length and were held for initial, 1, 7, 14, 21 and 28 day time intervals. Force magnitudes were measured at 23.5 mm of activation using a digital meter. Force decay were assessed using analysis of variance(ANOVA) and Tukey's test(p<.05). Control Group CS saliva demonstrated the highest elastic decay values, with statistical difference between time of 24h with time intervals of 14, 21 and 28 days (p<.05). In comparison between groups, there was statistical difference between Group CS and Groups CW and FA in all experimental time-intervals, with group CC in time-intervals 7, 14, 21 and 28 days and with Group GA in time-intervals 7, 14 and 21 days (p<.05). In decreasing order: Coca-cola®, Fanta®, Guarana Antartica® and Sprite® demonstrated capacity to influence elastomeric chain decay, however with less influence than the saliva medium.

Este estudo objetivou investigar as alterações das propriedades físicas de cadeias elastoméricas ortodônticas quando em contato com diferentes controles e bebidas ácidas. Cadeias elastoméricas foram divididas em 6 grupos (n=18) de segmentos de elásticos em cadeia, assim distribuídos: Grupo CW (água deionizada), Grupo CS (saliva artificial), Grupo CC (Coca-Cola®), Grupo SP (Sprite®), Grupo GA (Guaraná Antártica®) e Grupo FA (Fanta®). Os elásticos foram esticados em 50 % do comprimento inicial e mantidos pelos intervalos de tempo inicial, 1, 7, 14, 21 e 28 dias. Magnitudes de força foram medidos em 23.5 mm de ativação usando um medidor digital. Degradação da Força foi avaliada através da análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey (p<.05). Grupo Controle CS saliva demonstrou os maiores valores de degradação elástica, com diferença estatística entre o tempo de 24 h com intervalos de tempo de 14, 21 e 28 dias (p<.05). Na comparação entre os grupos, houve diferença estatística entre o Grupo CS e os Grupos CW e FA em todos os intervalos de tempos experimentais, com grupo CC nos intervalos de tempo de 7, 14, 21 e 28 dias e com o Grupo GA nos intervalos de tempo de 7, 14 e 21 dias (p<.05). Em ordem decrescente: Coca-cola®, Fanta®, Guaraná Antartica® e Sprite® demonstraram capacidade de influenciar a degradação da cadeia elastomérica, porém com menos influência do que o meio de saliva.

An in-vitro study to compare the force degradation of pigmented and non-pigmented elastomeric chains.

Aim: The purpose of the study was to compare the force delivery and force decay property of pigmented and non-pigmented elastomeric chains, widely used in orthodontic practice. Materials and Methods: Force delivered by the samples consisting of pigmented and non-pigmented elastomeric chains obtained from 3 manufacturers were tested at 3 time intervals (as received, after 24 hours and 21 days of stretching) to measure the force delivered by the test samples, as well as the force decay over time. Results: The force delivered by the non-pigmented samples was significantly greater than the pigmented ones at all 3 time intervals irrespective of the brand. Force decay was more significant in case of pigmented samples. Force decay was greater noticed in first 24 hours of testing and a gradual decrease in force was observed from 24 hours to 21 days in all test samples irrespective of the brand or color. Conclusion: Non-pigmented elastomeric chains exhibited better force delivery and less force decay percentage when compared to pigmented chains. Though colored elastomeric chains are widely used in present day orthodontic practice to satisfy the younger age group patients, the study ascertains the prudential use of pigmented and non-pigmented chains for efficient and faster orthodontic treatment.

In situ evaluation of orthodontic elastomeric chains

The hypothesis tested in this study was that intraoral exposure of elastomeric chains alters their tensile strength. For such purpose, it was evaluated the in situ behavior of different elastomeric chains stretched for 3 weeks. Three kinds of elastomeric chains, Plastic chain (PC), Memory chain (MC) and Super slick chain (SSC), were randomly placed in 3 quadrants of 13 patient in a fixed distance of 16 mm and mean initial force of 180 g. Tensile testing was performed in an universal testing machine at different intervals: initial, 1 h, 24 h, 1 week, 2 weeks and 3 weeks. A two-way ANOVA test was performed to identify the influence of both material and time on the force decrease. A subsequent one-way ANOVAtest with the Tukey's post hoc test was used to identify statistically significant intragroup and intergroup remaining force (g and %) differences at 5% significance level. The effect of both the material and the time factors were significant. All groups showed significant force decrease after the 1-h period (23% for PC and 14% for MC and SSC). At the end of the 3-week period, the remaining force was 57% (96 g), 67% (129 g) and 71% (125 g) for PC, MC and SSC, respectively. In conclusion, intraoral exposure of elastomeric chains altered their tensile strength. In general, the greater force decrease occurred within the first hour. The remaining force of the enhanced chains measured at each time interval was greater than the conventional one (PC). After 3 weeks, only the enhanced chains maintained the force applied over 100 g.

A hipótese testada foi que a exposição dos elásticos em cadeia ao meio bucal altera sua força de tensão. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento, in situ, de diferentes cadeias elastoméricas quando tensionadas durante 3 semanas. Três tipos de elásticos em cadeia Plastic Chain (PC), Memory Chain (MC) e Super Slick Chain (SSC) foram inseridos aleatoriamente em 3 dos quadrantes de 13 pacientes com distância fixa de 16 mm e força inicial de 180 g. Foi realizado ensaio de tração em uma máquina de ensaio universal EMIC nos seguintes intervalos: inicial, 1 h, 24 h, 1 semana, 2 semanas e 3 semanas. O teste ANOVA a dois critérios foi aplicado para verificar a influência do material e do tempo na degradação da força. Subsequentemente, foi utilizado o teste ANOVA a um critério e pós-teste de Tukey para identificar diferenças estatísticas (p<0,05), intra-grupo e inter-grupo, na força remanescente (g e %). Tanto o material quanto o tempo tiveram efeito significativo na degradação da força. Todos os grupos mostraram diminuição significativa da força depois de 1 h sob tensão (23% para o PC e 14% para o MC e SSC). Ao final do período de 3 semanas, a força remanescente foi de 57% (96 g), 67% (129 g) e 71% (125 g) para o PC, MC e SSC, respectivamente. A exposição dos elásticos em cadeia ao meio bucal alterou a força de tensão. No geral, a maior diminuição da força ocorreu na primeira hora. A força remanescente testada em cada intervalo foi maior para os elásticos reforçados (MC e SSC) do que para o elástico convencional (PC). Após 3 semanas, apenas os elásticos reforçados mantiveram a força acima de 100 g.

Percentual de degradação das forças liberadas por ligaduras elásticas / Force decay rate of orthodontic elastomeric ligatures

OBJETIVO: avaliar ligaduras elásticas da marca Morelli, dos tipos modular e bengala, nas cores cinza e cristal para determinação do percentual de degradação das forças geradas pelas mesmas. METODOLOGIA: as ligaduras elásticas foram estiradas em estiletes de aço inoxidável com diâmetro de 4mm, imersas em solução de saliva artificial a 37ºC, sendo a intensidade das forças liberadas medidas nos tempos de zero hora, 24 horas, 1 semana, 2 semanas, 3 semanas e 4 semanas, em máquina de ensaios de tração. RESULTADOS E CONCLUSÕES: as ligaduras do tipo bengala liberaram, em média e no período de 4 semanas, maior intensidade de força que as do tipo modular. O percentual de degradação das forças liberadas por todas as ligaduras aumentou de forma acentuada entre zero e 24 horas e de forma gradativa após este período, com exceção do 28º dia quando, provavelmente, houve perda das propriedades elásticas das ligaduras. Não foi observado um comportamento constante das ligaduras bengala e modular em relação às cores cinza e cristal.

PURPOSE: to evaluate gray and clear module and cane-loaded elastomeric ligatures of the brand Morelli to determine the percentage of decay of the forces they deliver. METHODS: the elastomeric ligatures were stretched over 4mm diameter stainless steel dowels and placed in synthetic saliva bath at 37ºC. The intensity of the forces delivered were taken at start, after 24 hours, one week, two weeks, three weeks and four weeks at a tensile test machine. RESULTS AND CONCLUSIONS: the cane-loaded ligatures delivered, in a period of 4 weeks, in average, greater force intensity than the modules. The percentage of force decay of all ligatures increased rapidly between zero and 24 hours and gradually after that period, except for the 28th day, when probably there was a loss of elastic properties of the ligatures. The researchers did not note any constant behavior in the cane-loaded and module ligatures in relation to the colors: gray and clear.

Physical properties of various brands of elastomeric chains / 대한치과교정학회지

Forces needed for orthodontic tooth movement are obtained from various appliances such as orthodontic wires or elastic rubber. Orthodontic elastic rubber is widely used clinically, but permanent deformation and force decay may occur from the environmental changes, time of clinical use and the extent of the stertch, making the prediction of force being applied difficult. The present study examined and compared the changes in residual force between three brands of elastomertc chains (Ormco : Generation II Power Chains ; brand A, RMO : Energy-Chain ; brand B, Unitek : Alastik ; brand C) under various environmental conditions, amout of inital force, types of elastomer and the rate of extension. The characteristic physical properies of the elastomeric chains were as follows. 1. In all three brands, the residual force ratio was largest when the chains were stored in air, with no difference between water and saliva. 2. In all three brands, after 24 hours, there was no statistical difference in residual force ratio according to the initial force level. 3. In Brand A and B, the presence of filament had no correlation with the residual force ratio. In Brand C force decay was more severe when the chain contained filament. 4. In each brand, rate of extension had no effect on residual force ratio. 5. Brand B showed relatively higher residual force ratio compared to other brands.