Caracterización de la superficie de los arcos NiTi y factores que intervienen en su corrosión.

Resumen

I. INTRODUCCIÓNLas propiedades de superficie de los alambres NiTi tienen gran importancia biológica, mecánica y de control del movimiento dentario. En esta superficie se producen cambios que dependen de la composición de la aleación, del proceso de fabricación así como de la interacción con el medio bucal. Estos cambios tienen gran influencia en la respuesta clínica del alambre, pero no son discernibles salvo con técnicas microscópicas y de microanálisis, que complementen nuestra visión clínica y nos ayuden a predecir tal fenómeno. II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAEstudiamos las modificaciones desde un punto de vista cualitativo y cuantitativo de la superficie de los arcos de níquel-titanio sometidos a distintos medios. Los objetivos de este estudio son: 1. Caracterizar la superficie de los distintos alambres de níquel-titanio para aceptar o rechazar la hipótesis de que la gran variedad de arcos de NiTi de .016x.022 se pueden agrupar según sus defectos superficiales (Patrones), Composición, Tratamiento Superficial y Rugosidad. Es decir, establecer un punto de partida por afinidad de los alambres según el proceso de fabricación ya que, aunque el fabricante no lo especifique, sí deja su huella. De esta forma, podemos intuir, por los defectos superficiales, ciertos mecanismos de fabricación.2. Establecer la relación de estos patrones, tipos de defectos, composición, revestimiento y distintas rugosidades como causa o no de la corrosión, una vez que los arcos han sido sometidos a medios corrosivos demostrados y habituales: Saliva, Saliva + Flúor y Saliva + Coca-Cola®. III. MATERIAL Y MÉTODO Seleccionamos una muestra de alambres de sección .016x.022, de NiTi superelásticos y termoactivos pertenecientes a las siguientes casas comerciales: DENTAURUM, FORESTADENT, GAC Internacional, G&H Wire, LEONE, ORMCO, ROCKY MOUNTAIN ORTHODONTICS, TP ORTHODONTICS y 3M-UNITEK. Como criterios de elección se utilizaron: 1) que el fabricante estuviera en la lista elaborada; 2) que fueran conocidos los fabricantes, para ello se preguntó mediante una encuesta, con una pregunta de respuesta abierta, a 20 ortodoncistas sobre ¿qué casas comerciales conocían?; 3) que fuera frecuente su uso en clínica, para ello se preguntó telefónicamente a los delegados comerciales por los arcos más vendidos y 4) que pudiéramos tener muestras enviadas por los fabricantes para el estudio. Mediante técnicas de Espectrometría de Rayos X (EDX), Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Microscopía Confocal (MC), se estudió la composición química, el patrón morfológico y la rugosidad superficial de los arcos. Para investigar el segundo objetivo de nuestro estudio sometimos las muestras a diferentes medios corrosivos: Saliva artificial (fórmula de Fusayama), Saliva+Flúor y Saliva+Coca-Cola®, durante 28 días, reproduciendo in vitro las condiciones de un medio bucal con niveles de pH y flúor variables. Para el análisis cuantitativo, realizamos un Análisis Descriptivo de los resultados obtenidos para cada uno de los alambres, relacionándolo con cada variable estudiada. Además, se desarrolló una descripción de las muestras por patrones y un Test de Correlación de Pearson a todas las variables del estudio. Los datos obtenidos de la superficie de los alambres, tras la inmersión en los medios, se les aplicó los estadísticos de Correlación de Pearson y Kruskal-Wallis para establecer si las diferencias eran o no significativas. IV. RESULTADOSEn lo que a la composición química se refiere, todos los alambres ensayados se encontraban cerca de la composición estequiométrica con muy pequeñas variaciones entre todos, excepto para los NiTiCu. Se observaron seis patrones cualitativos de superficie y grados de rugosidad variables según la casa comercial. Tras someter las muestras a la acción del medio, las variables utilizadas para la cuantificación de la corrosión en el SEM -Superficie ocupada por los defectos: Grietas, Poros, Microporos, Hoyos y Rayas- no muestran correlación entre ellas, una vez aplicado el Coeficiente de Correlación de Pearson. Las medianas de las variables utilizadas para la cuantificación de los defectos: GrSUP (superficie ocupada por grietas), PoSUP (superficie ocupada por poros), MicroSUP (superficie ocupada por microporos), HySUP (superficie ocupada por hoyos), RayaD (Distancia ocupada por rayas) y la mediana de la variable Rugosidad Media (Pa); mostraron diferencias significativas (p>0,05) para la Prueba de Kruskal-Wallis al comparar las muestras Originales, en Saliva, en Saliva+Flúor y Saliva+Cola (Variable de Agrupación-Tratamiento), en relación a las variables: GrSUP, PoSUP y MicroSUP. Para la variable rugosidad se encontró significación cuando se analizaban individualmente el patrón agrietado y las muestras con tratamiento, pero no para el resto. Los alambres revestidos exhiben un aumento significativo de la porosidad postinmersión, siendo no significativa esta diferencia para la variable rugosidad entre alambres tratados y no tratados. Las variables de cuantificación no mostraron diferencias significativas (p>0,05) para la Prueba de Kruskal-Wallis, para ninguno de los Patrones (Liso, Rayado, Poroso, con Hoyos y Agrietado), valorados individualmente, al comparar las muestras Originales en Saliva, en Saliva+Flúor y en Saliva+Cola® (Variable de Agrupación-Tratamiento), excepto para el patrón Agrietado que muestra significación en cuanto al aumento de los defectos de superficie, concretamente al aumento de GrSUP, y para la rugosidad. La variable medios (Saliva; Saliva+Flúor y Saliva+Cola), comparada con las muestras de fabrica, presentó diferencias significativas para el conjunto de los alambres. Tomado cada medio individualmente, hubo diferencias significativas a favor de la Saliva+Cola, en cuanto al aumento de la superficie ocupada por defectos, y a favor de la Saliva+Flúor, en cuanto al aumento de la rugosidad. V. CONCLUSIONES1. Los arcos sin tratamiento superficial se pueden clasificar en patrón Liso, Rayado, Con Hoyos, Poroso y Agrietado, debido a que existe un defecto predominante y de mayor magnitud que los diferencia, aunque no exclusivo de cada patrón. Sin embargo, es el tratamiento superficial y no el patrón, el criterio que utilizamos para los arcos tratados. 2. La Saliva, el Flúor y la Coca-Cola®, son medios que degradan la superficie de los alambres, aumentando la rugosidad y los defectos, pero no en todos los arcos ni en la misma medida. El medio fluorado produce un mayor incremento de la rugosidad y la Coca-Cola de los defectos de superficie. 3. En Saliva, Flúor y Coca-Cola, los patrones Liso y Con Hoyos son los que exhiben menos cambios en cuanto a los defectos superficiales y rugosidad. En el patrón agrietado, en cambio, se incrementan ambos parámetros, siendo las grietas iniciales la causa de la degradación. 4. Los alambres tratados muestran más defectos tras la inmersión en los medios corrosivos, que los no tratados. Sin embargo, no hay cambio en la rugosidad entre alambres tratados y no tratados. 5. Las grietas, poros y microporos, son los defectos a partir de los cuales se produce la degradación de la superficie del alambre, no interviniendo en ello las rayas y los hoyos. En el cambio de la superficie, el aumento de los defectos no está relacionado con la rugosidad.