Los aparatos de ortodoncia y su interacción con el medio oral y ambiental 

Pilar Martín Balbuena »

La ortodoncia dentro de la odontología es la especialidad que se encarga de la corrección de las malposiciones dentarias y maloclusiones en los tres planos del espacio con el fin de permitir el desarrollo coordinado de las arcadas dentarias para una adecuada relación máxilo-mandibular y facilitar el correcto desarrollo cráneo-facial, mejorar de esta manera la función masticatoria y armonizar no solo la estética de la sonrisa sino también embellecer el rostro alcanzando un estado más saludable. 

¿Qué materiales componen los aparatos de ortodoncia? 

Actualmente aún conviven de manera simultánea dos tipos de técnicas muy diferentes, aunque una de ellas gana el pulso para abarcar todas las opciones de tratamiento. Hacemos referencia a los brackets (vestibulares o linguales) y la evolución hacia la ortodoncia plástica con alineadores transparentes. 

1. Brackets, la ortodoncia tradicional 

En ortodoncia se han estado empleando brackets de aleación de acero (normalmente con cobalto, níquel y cromo), pero también se ha utilizado oro para conseguir una mayor adaptabilidad a las irregularidades de las caras internas de los dientes (en ortodoncia lingual), e incluso cerámica o cristal zafiro con objeto de ganar estética, aunque perdiendo las ventajas biomecánicas del metal pues aumenta el rozamiento de los arcos dentro de la ranura de los brackets dificultando el deslizamiento en protocolos que requieren baja fricción. 

Por otro lado, los alambres de ortodoncia podemos dividirlos en tres grandes grupos: aleaciones de níquel–titanio (NiTi) (materiales con memoria termoactivados que recobran su forma gradualmente para permitir el alineamiento dentario progresivo y constante), aceros lisos (duros y deformables arcos de trabajo para cierre de espacios), aceros trenzados (maleables para asentamiento) y arcos de titanio–molibdeno (TMA o beta-titanio), un intermedio en propiedades que le confiere elasticidad pero una dureza media para mayor versatilidad en el doblado de ansas y resortes.  

Si bien los brackets tienen una información diferente para cada diente, no se diseñan o fabrican para cada paciente pues son universales, pero las posiciones de los mismos sí pueden determinarse virtualmente a partir de un escáner digital de las arcadas del paciente y cementarse luego indirectamente mediante cubetas de transferencia en boca, así como colocar arcos previamente mecanizados o doblados de manera robótica (fig.1). Además, se pueden emplear arcos inteligentes tratados con láser programados para aplicar la fuerza deseada (fig.2).  

2. Alineadores transparentes plásticos, una realidad actual 

Los alineadores plásticos transparentes, fabricados generalmente en poliuretano termoplástico de uso médico, son la alternativa estética al entramado de aparatología metálica. Son más fáciles de mantener y tolerar, eficaces y eficientes para obtener la misma excelencia en resultados, pero con mejoras al poder individualizar de manera más precisa los tratamientos para cada paciente en particular. El número de alineadores que se genera depende de la cantidad y complejidad del movimiento en cada tratamiento.

Estos aparatos son diseñados por ortodoncistas simulando movimientos empleando inteligencia artificial sobre un modelo virtual tridimensional obtenido a partir de un escáner intraoral, y posteriormente mediante estereolitografía se imprimen unos modelos físicos sobre los que se termoconforma a presión y recorta con láser una secuencia de etapas de alineadores que irá cambiando el paciente de manera programada. Es una técnica completamente personalizada o ajustada (fig.3). 

¿Cómo es la interacción en el medio oral y ambiental? 

Los artículos objeto de esta revisión se centran en tres aspectos fundamentales: prevalencia de caries en pacientes portadores de ortodoncia, degradación de la aparatología en la cavidad oral e impacto medioambiental de la misma. 

Riesgo y prevención de caries en pacientes con ortodoncia 

La higiene en pacientes con brackets es más dificultosa frente a los que llevan alineadores transparentes fundamentalmente porque estos últimos son removibles, lo que permite un mejor acceso a todas las superficies dentarias. No obstante, ante un cuidado dental deficiente las descalcificaciones se pueden producir en ambos casos, pero en localizaciones diferentes, es decir, acumulación bacteriana alrededor de la aparatología (brackets) o bajo ella (alineadores). Esta microflora es aún más evidente cuando se emplean arcos metálicos recubiertos de un teflón estético. Sin embargo, no se encuentra correlación entre la rugosidad superficial de los materiales y la adhesión de microorganismos, y no hay estudios suficientes relativos a la energía libre superficial y los cambios químicos para la adhesión in vivo [1].  

Respecto a la prevención, aunque hay autores que indican el uso de brackets de acero inoxidable recubiertos de dióxido de titanio (TiO₂) dopados con nitrógeno utilizando el método de pulverización catódica con magnetrón (radiofrecuencia) para reducir la cantidad de estreptococos mutans causantes de la caries dental [2], la mayoría se centran en la aplicación de barnices de flúor con fosfato y calcio durante el tratamiento proporcionando niveles de protección frente a la desmineralización durante los tratamientos de ortodoncia similar a la aplicación de selladores preventivos de fosas y fisuras con resinas polimerizables liberadoras de flúor. Hay que tener en cuenta que en presencia de flúor la composición mayoritaria de la capa más externa del diente, el esmalte dentario, evoluciona de hidroxiapatita a fluorapatita, siendo este halofosfato de calcio un sólido cristalino mucho más resistente [3].

La ventaja de ser removible de los alineadores transparentes posibilita además eliminar la biopelícula de cándida albicans y streptococcus mutans que se va adhiriendo a los mismos al permitir ser desinfectados con diferentes agentes químicos como la clorhexidina, el ácido fosfórico, el hipoclorito de sodio (NaClO) o peróxidos alcalinos [4]. 

Estabilidad física y química de los materiales en el medio oral 

En diferentes estudios se recoge cómo la exposición a las condiciones intraorales (flúor, saliva y antisépticos) reduce significativamente la rigidez y dureza de las aleaciones de NiTi empleadas en boca. No se afecta la rugosidad y la fricción de manera significativa por lo que no dificulta la biomecánica ortodóncica, pero sí se aprecia corrosión [5] que también ocurre en la superficie del bracket, revelándose una fracción en peso significativamente mayor de fósforo (P) y sodio (Na) y cantidades significativamente menores de cromo (Cr) [6].  

Por su parte, los materiales poliméricos de los alineadores plásticos ante la exposición al medio oral sufren un cambio óptico estadísticamente significativo en color y translucidez (volviéndose más amarillentos y opacos), así como cambios físicos, mecánicos y morfológicos al aumentar su rugosidad, lo que modifica su topografía superficial, y al incrementarse de manera gradual la tasa de absorción de agua y la variación dimensional del polímero. Disminuye su módulo elástico y dureza, el material se distorsiona, demuestra microfisuras y se forman biopelículas, pero a pesar de ello los resultados del análisis de espectroscopía infrarroja, las observaciones de microscopía electrónica de barrido y los análisis de rayos X demuestran que la estructura molecular en la superficie y la estructura interna (composición química del material antes y después de la aplicación clínica) exhiben estabilidad en el ambiente bucal [7].  

Aunque la morfología de la superficie del material pueda mostrar defectos tras semanas de uso clínico, las propiedades mecánicas de los alineadores para los movimientos de ortodoncia realizados con pruebas de tracción y relajación de tensiones no se ven significativamente afectadas por el entorno bucal [8]. Hay que señalar que la presencia de isocianatos podría desencadenar una dermatitis alérgica de contacto, aunque la casuística encontrada en clínica es muy rara, siendo más frecuente la reacción al metal de los arcos o brackets. 

Responsabilidad medioambiental 

Debido al auge en la demanda de tratamientos de ortodoncia cada vez más cómodos, estéticos y eficaces, la producción de alineadores está experimentando un crecimiento exponencial en continuo desarrollo tecnológico y surgiendo infinidad de patentes. El componente básico es el poliuretano, pero según la marca también diferentes poliésteres, polipropilenos y tereftalato de polietileno resistentes a los procesos de degradación natural y, como resultado, son plásticos no biodegradables ya que tardan en descomponerse [9]. 

Pese a que los estudios demuestran estabilidad de los alineadores dentales en el medio oral, no son inertes completamente y a largo plazo se pueden ver afectados por el calor, la humedad y el contacto prolongado con enzimas al ser termoplásticos (no termoestables), lo que favorecería su interacción medioambiental. Es por ello que si bien la aparatología metálica se desecha en contenedores específicos que retiran las empresas autorizadas, hay que tener muy presente las pautas de actuación activa [10] por parte de ortodoncistas, proveedores y pacientes en el caso de los alineadores para diagnosticar de forma precisa y minimizar el número de los mismos, obtener ergonomía en la producción y alcanzar un adecuado reciclaje, adquiriendo responsabilidad para un futuro sostenible de la ortodoncia en el control de la contaminación del planeta. 

Bibliografía 

Figuras 

1. Imagen del proveedor de materiales de ortodoncia Ormco. Producto Insignia®: https://ormco.es/productos/brackets/brackets-digitales/insignia/ 
2. Imagen del catálogo del proveedor de materiales de ortodoncia Ormco. Producto SmartArch®: https://ormco.es/productos/arcos-dentales/smart-arch/ 
3. Elaboración propia empleando el escáner intraoral I-Tero Element 2: https://www.itero.com/es y el software ClinCheck® Web de Align Technology: https://www.aligntech.com 

Artículos 

1. Costa, K., Benini, M., De Araujo, J., Salvatore K., Maio C. (2019). Comparative analysis of microorganism adhesion on coated, partially coated, and uncoated orthodontic archwires: A prospective clinical study. American Journal Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, 156(5), 611-616. 
2. Avula, M., Sridevi, P. (2022). The effect of nitrogen-doped titanium dioxide-modified stainless   brackets on streptococcus mutans: A randomized clinical trial. Angle Ortodontist, 92(3), 396-401. 
3. Flynn, L., Julien, k., Noureldin, A., Buschang, P. (2022). The efficacy of fluoride varnish vs a filled resin sealant for preventing white spot lesions during orthodontic treatment: A randomized clinical trial. Angle Orthodontist, 92(2), 204-212. 
4. Ferreira, A., Fernandes, D., Fernandes, E., Terra M., Soares, I. (2023). Microbiological evaluation in invisible aligner chemical cleaning methods against candida albicans and streptococcus mutans. American Journal Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, 164(2), 43-50. 
5. Zibar, T., Pejova, B., Otmacic, H., Kamenar, E., Cetenovic, B., Spalj, S. (2021). Influence of intraoral application of antiseptics and fluorides during orthodontic treatment on corrosion and mechanical characteristics of nickel-titanium alloy in orthodontic appliances. Angle Orthodontist, 91(4), 528-537. 
6. Doomen, R., Nedeljkovic, I., Kuitert, R., Kleverlaan, C., Aydin, B. (2022). Corrosion of orthodontic brackets: qualitative and quantitative surface analysis. Angle Orthodontist, 92(5), 661-668. 
7. Ferreira, L., Otero, E., Moreira da Silva, E., Álvaro de Souza, S., Serra, G., Gómez de Souza, M. (2023). Effect of oarl exposure on chemical, physical, mechanical, and morphologic properties of clear orthodontic aligners. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, 164(2), 51-63.  
8. Dongyu, F., Fangming, L., Yulong, Z., Yuxing, B. (2020). Changes in mechanical properties, surface morphology, structure, and composition of Invisalign material in the oral environment. American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics, 157(6), 745-753.  
9. Martín, D., Canávez, A., Aznar, J., Arias-Camisón, L., Andrzejewska, A., Ferrés, G. (2023). Impacto medioambiental en el desperdicio de alineadores: cómo el ortodoncista puede ayudar a reducir este problema. Ortodoncia Española, 61(3). 
10. Vidal, M. (2022). Programa invisalign- Eco. Ortodoncia Española, 60(3), 33-37. 

La autora, Pilar Martín Balbuena, es doctora en Odontología por la Universidad de Sevilla y máster universitario en Ortodoncia y Ortopedia Dentofacial. Dirige la Clinica Sevilla – Ortodoncia Invisible (sevillaortodoncia.com).