Évaluation du frottement orthodontique par un tribomètre à mouvement alternatif

Résumé

Le frottement est un phénomène complexe dont la maîtrise est essentielle pour l'orthodontiste. Les techniques d'investigation in vitro utilisées dans ce domaine sont généralement des méthodes d'évaluation linéaire, faisant appel à des dynamomètres ou des machines de traction. Ces modèles uniformes sont critiquables dans la mesure où le mouvement dentaire, fait de bascules et de redressements, ainsi que les conditions buccales liées notamment à la mastication, se rapprochent plus de phénomènes oscillatoires de faible amplitude (fretting). Les auteurs ont donc cherché à développer un tribomètre à mouvement alternatif et non plus linéaire, adapté aux fils et aux brackets orthodontiques.

Une fois ce dispositif mis au point, ils ont cherché à évaluer le frottement engendré entre un bracket en acier inoxydable (MicroArch® GAC) et différents alliages utilisés en orthodontie (2 alliages de Nickel-Titane à mémoire de forme : le Neo Sentalloy, GAC et le Neo Sentalloy longuard® GAC et 3 alliages de titane-molybdène: le TMA® Ormco, le Low Friction TMA® Ormco et le Resolve® GAC). Ils ont pu ainsi établir un classement de ces alliages en fonction de leur coefficient de frottement, mettre en avant l'inutilité des traitements de surface par implantation ionique et quantifier l'augmentation du coefficient de frottement qui se produit après l'utilisation en bouche, pendant environ un an, des fils Resolve®.

Abstract

It is essential for orthodontists to control the complex phenomenon of friction. The in vitro techniques, usually dynamometers or tensile testing machines, used to measure the frictional resistance between arch wires and brackets are linear and unidirectional and can be criticised because tooth movements, such as tipping and uprighting, as well everyday oral activities, primarily chewing, are not uni-dimensional but more closely resemble the small amplitude oscillatory phenomena known as fretting. We therefore decided to develop a fretting machine not with linear but with alternating movements better suited to evaluate the frictional behaviour of orthodontic bracket-wire combinations.

Once we had completed construction of this device, we proceeded to measure the frictional resistance between one stainless steel bracket (MicroArch® GAC) and five wires currently used in orthodontics (Two nickel-titanium shape memory alloys: Neo Sentalloy® and Neo Sentalloy with longuard® GAC - Three titanium-molybdenum alloys: TMA® and Low Friction TMA® Ormco and Resolve® GAC). We were able to set up a classification of the wires according to their coefficient of friction, demonstrating the inefficacy of ion implantation and quantifying the increase in the coefficient of friction which occurs when Resolve® wires are placed in the oral environment for approximately one year.