An in vitro comparison of the force decay generated by different commercially available elastomeric chains and NiTi closed coil springs

ABSTRACT

This in vitro study was designed to compare the forces generated by commercially available elastomeric chains and NiTi closed coil springs, and to determine their force decay pattern. Forty elastomeric chains and forty NiTi closed coil springs were divided into 4 groups according to the following manufacturers (1) Morelli®, (2) Abzil®, (3) TP Orthodontics® and (4) American Orthodontics®. The specimens were extended to twice their original length and stored in artificial saliva at 37°C. Initial force was measured by means of an Instron universal testing machine and then at 1, 4, 7, 14, 21, and 28 days. The results revealed that the elastomeric chains delivered a mean initial force of 347 g for Morelli®, 351 g for American Orthodontics®, 402 g for Abzil®, and 404 g for TP Orthodontics®. The NiTi closed coil springs generated a mean initial force of 196 g for American Orthodontics®, 208 g for TP Orthodontics®, 216 g for Abzil®, and 223 g for Morelli®. The mean percentage of force decay observed after 28 days for the elastomeric chains was 37.4 percent for TP Orthodontics®, 48.1 percent for American Orthodontics®, 65.4 percent for Morelli®, and 71.6 percent for Abzil®. After 28 days, the NiTi closed coil springs presented a mean percentage of force decay of 22.6 percent for American Orthodontics®, 29.8 percent for Abzil®, 30.6 percent for Morelli®, and 45.8 percent for TP Orthodontics®. At the end of the study, significant differences were observed between the elastomeric chains and the NiTi closed coil springs. The results indicated that the studied NiTi closed coil springs are more adequate for dental movement than the elastomeric chains.

RESUMO

Este estudo in vitro foi delineado para comparar a força gerada por cadeias elastoméricas e por molas fechadas de NiTi comercialmente disponíveis e para determinar seu padrão de degradação de forças. Para tal, 40 segmentos de cadeia elastomérica e 40 molas fechadas de NiTi foram divididas em 4 grupos de acordo com a marca comercial (1) Morelli®, (2) Abzil®, (3) TP Orthodontics® e (4) American Orthodontics®. As amostras foram distendidas ao dobro de seu comprimento original e imersas em solução de saliva artificial a 37°C. Uma máquina de ensaio (Instron) foi utilizada para aferir a força inicial e em 1, 4, 7, 14, 21 e 28 dias. Os resultados mostraram que as cadeias elastoméricas liberaram uma força média inicial de 404 g para a marca TP Orthodontics®, 402 g para Abzil®, 351 g para American Orthodontics® e 347 g para Morelli®. As molas fechadas de NiTi geraram uma força média inicial de 223 g para a marca Morelli®, 216 g para Abzil®, 208 g para TP Orthodontics® e 196 g para American Orthodontics®. A percentagem média de degradação da força após 28 dias para as cadeias elastoméricas foi de 37,4 por cento para TP Orthodontics®, 48,1 por cento para American Orthodontics®, 65,4 por cento para Morelli® e 71,6 por cento para Abzil®. A percentagem média de degradação da força após 28 dias para as molas fechadas de NiTi foi de 22,6 por cento para American Orthodontics®, 29,8 por cento para Abzil®, 30,6 por cento para Morelli® e 45,8 por cento para TP Orthodontics®. Ao final do experimento, observaram-se diferenças significantes entre as cadeias elastoméricas e as molas fechadas de NiTi. Os resultados permitem recomendar as molas fechadas de NiTi estudadas como dispositivos mais adequados para movimentação dentária do que as cadeias elastoméricas.