Download PDF
Informationen aus Orthodontie & Kieferorthopädie 2007; 39(1): 27-34
DOI: 10.1055/s-2007-960548
Übersichtsartikel

© Georg Thieme Verlag

Die Wirkung von Vibrationen auf das Friktionsverhalten des Bracket-Bogensystems

The Influence of Vibrations on the Frictional Behavior of BracketsC. Sander1 , A. Steinnagel 2 , G. Ibel3 , F. M. Sander1
  • 1Abteilung für Kieferorthopädie, Universitätsklinikum Ulm
  • 2Gemeinschaftspraxis Dr. Dinkelacker / Dr. Brendel, Sindelfingen
  • 3Abteilung für Kieferorthopädie, Universitätszahnklinik, Wien
Further Information

Publication History

Publication Date:
13 March 2007 (online)

Also available at
    Permissions and Reprints

Zusammenfassung

Das Friktionsverhalten von Bracket-Bogen-Kombinationen ist sehr komplex und wird von vielen Details beeinflusst. In dieser Studie wurde der Einfluss von Vibrationen auf das Friktionsverhalten von Bracket-Bogen-Systemen untersucht. Hierzu wurden marktübliche Brackets vermessen und nach ihrer Friktion an einem Stahlbogen eingeteilt. Dabei stellte sich heraus, dass sich sowohl die Breite als auch das Material der Brackets auf die Friktion auswirkt. Die Schwingungen einer elektrischen Zahnbürste reduzierten die Friktion um 5 bis 70 %. Die erzielte Reduktion hing von der Leistungsfähigkeit der Bürste ab. Da Vibrationen durch Zahnbürsten am Menschen täglich vorkommen, sollte sich die an einem In-vitro-Messplatz gefundene Reduktion der Friktion auf In-vivo-Bedingungen übertragen lassen. Durch die Eigenbeweglichkeit der Zähne und Vibrationen aus dem täglichen Leben ergeben sich deutlich geringere Friktionswerte im Munde als bisher angenommen. Die bisher in In-vitro-Studien festgestellten Reibungswerte stellen demnach den ungünstigsten Fall dar, da sie diese klinischen Bedingungen nicht berücksichtigen.

Abstract

The frictional behaviour of bracket-archwire combinations is very complex and influenced by many details. The influence of vibrations on the frictional behaviour of bracket-archwire systems was investigated in this study. For this, commercially available brackets were measured and classified according to their friction on a steel archwire. In doing so, it became apparent that the bracket width as well as its material has an effect on the friction. The oscillations of an electric toothbrush reduced the friction by 5 to 70 %. The achieved reduction depends upon the capacity of the toothbrush. As vibrations caused by toothbrushes occur in humans everyday, it should be possible to transfer the reduction of friction found in an in vitro measuring station to in vivo conditions. In the mouth considerably lower friction values than assumed until now result from the tooth mobility and the vibrations from daily life. Thus, the friction values of in vitro studies detected until now show the worst case as they do not consider these clinical conditions.

Schlüsselwörter

Friktion - Slot - Bracket - Bogen - elektrische Zahnbürste

Key words

friction - slot - bracket - archwire - electric toothbrush

Literatur

  • 1 Articolo L C, Kusy R P. Influence of angulation on the resistance to sliding in fixed appliances.  Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1999;  115 29-51
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 2 Bazakidou E, Nanda R S, Duncanson M G, Sinha P. Evaluation of frictional resistance in esthetic brackets.  Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1997;  112 138-144
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 3 Bednar J R, Gruendeman G W, Sandrik J L. A comparative study of frictional forces between orthodontic brackets and archwires.  Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1991;  97 219-228
    PubMedGoogle Scholar
  • 4 Bourauel C, Fries T, Drescher D, Plietsch R. Surface roughness of orthodontic wires via atomic force microscopy, laser specular reflectance and profilometry.  Eur J Orthod. 1998;  20 79-92
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 5 Bourauel C. Vergleichende Untersuchung des Reibungsverlustes bei der bogengeführten Zahnbewegung unter Einsatz von Titan- und Stahlbrackets. Unpublished Report to Dentaurum GmbH 1996
    Google Scholar
  • 6 Dickson J, Jones S. Frictional characteristics of a modified ceramic bracket.  J Clin Orthod. 1996;  30 515-518
    PubMedGoogle Scholar
  • 7 Drescher D, Bourauel C, Schumacher H A. The loss of force by friction in arch-guided tooth movement.  Fortschr Kieferorthop. 1990;  51 99-101
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 8 Drescher D, Bourauel C, Schumacher H A. The loss of force in arch-guided tooth movement.  Fortschr Kieferorthop. 1990;  51 99-105
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 9 Drescher D, Bourauel D, Schumacher H A. Frictional forces between bracket and arch wire.  Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1989;  96 397-404
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 10 Drescher D, Laaser W, Schumacher H A. Materialtechnische Untersuchungen zum Problem der Friktion zwischen Bracket und Bogen.  Fortschr Kieferorthop. 1989;  50 257-267
    PubMedGoogle Scholar
  • 11 Frank C A, Nikolai R J. A comparative study of frictional resistance between orthodontic bracket and arch wire.  Am J Orthod. 1980;  78 593-609
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 12 Hain M, Dhopatkar A, Rock P. The effect of ligation method on friction in sliding mechanics.  Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2003;  123 416-422
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 13 Hansen P A, Killoy W, Masterson K. Effect of brushing with sonic and counterrotational toothbrushes on the bond strengh of orthodontic brackets.  Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1999;  115 55-60
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 14 Henao S P, Kusy R P. Evaluation of the frictional resistance of conventional and self-ligating bracket designs using standardized archwires and dental typodonts.  Angle Orthod. 2004;  74 202-211
    PubMedGoogle Scholar
  • 15 Henao S P, Kusy R P. Frictional evaluations of dental typodont models using four self-ligating designs and a conventional design.  Angle Orthod. 2005;  75 75-85
    PubMedGoogle Scholar
  • 16 Kang B S, Baek S H, Mah J, Yang W S. Three-dimensional relationship between the critical contact angle and the torque angle.  Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2003;  123 64-73
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 17 Kapur R, Nanda R S, Sinha P K. Evaluation of frictional and torsional resistance in titanium and stainless steel brackets.  J Dent Res. 1997;  76 401-408
    PubMedGoogle Scholar
  • 18 Kapur Wadhwa R, Kwon H K, Close J M. Frictional resistances of different bracket-wire combinations.  Aust Orthod J. 2004;  20 25-30
    PubMedGoogle Scholar
  • 19 Khambay B, Millett D, McHugh S. Evaluation of methods of archwire ligation on frictional resistance.  Eur J Orthod. 2004;  26 327-332
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 20 Koeck B, Sander F G. Zahnbeweglichkeit in Abhängigkeit von der Belastung funktioneller Facetten.  Dtsch Zahnärztl Z. 1977;  32 207-211
    PubMedGoogle Scholar
  • 21 Koeck B, Sander F G. Über die elastische Deformation der Unterkieferspange.  Dtsch Zahnärztl Z. 1978;  33 254-261
    PubMedGoogle Scholar
  • 22 Kusy R P, Whitley J Q. Friction between different wire-bracket configurations and materials.  Semin Orthod. 1997;  3 166-177
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 23 Kusy R P, Whitley J Q. Frictional resistance of metal-lined ceramic brackets versus conventional stainless steel brackets and development of 3D friction maps.  Angle Orthod. 2001;  71 364-374
    PubMedGoogle Scholar
  • 24 Kusy R P, O'Grady P W. Evaluation of titanium brackets for orthodontic treatment. Part II: The active configuration.  Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2000;  118 675-684
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 25 Kusy R P, O'Grady P W. Evaluation of titanium brackets for orthodontic treatment. Part I: The passive configuration.  Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1998;  114 558-572
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 26 Kusy R P. Orthodontic biomaterials: from past to the present.  Angle Orthod. 2002;  72 501-512
    PubMedGoogle Scholar
  • 27 Loftus B P, Artun J, Nicholls J I, Alonzo T A, Stoner J A. Evaluation of friction during sliding tooth movement in various bracket-arch wire combinations.  Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1999;  116 336-345
    PubMedGoogle Scholar
  • 28 Deissler M. Friktionsmessungen zwischen verschiedenen Bracket-Bogen-Kombinationen bei unterschiedlichen Drehmomenten und Einspannungsverhältnissen. Doktorarbeit, Universität Ulm 1998
    Google Scholar
  • 29 Nisho C, Jardim da Motta A F, Elias C N, Mucha A. In vitro evaluation of frictional forces between archwires and ceramic brackets.  Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2004;  125 56-64
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 30 Peterson L, Spencer R, Andreasen G F. A comparison of friction resistance for Nitinol and stainless steel wire in edgewise brackets.  Quintessence Int. 1982;  13 563-565
    PubMedGoogle Scholar
  • 31 Pisklak C W, Salas A, English J D, Powers J M. Frictional evaluation of silica-coated ceramic brackets.  Tex Dent J. 2005;  122 146-148
    PubMedGoogle Scholar
  • 32 Read-Ward G E, Jones S P, Davies E H. A comparison of selfligating and conventional orthodontic bracket systems.  Br J Orthod. 1997;  24 309-317
    PubMedGoogle Scholar
  • 33 Schneevoigt R, Bourauel C, Harzer W, Eckhardt L. Biomechanische Analyse der bogengeführten Molarendistalisation mit superelastischen Nickel-Titan-Federn.  Biomed Tech. 1998;  43 144-150
    PubMedGoogle Scholar
  • 34 Schumacher H A, Bourauel C, Drescher D. The Effect of the ligature on the friction between bracket and arch.  Fortschr Kieferorthop. 1990;  51 106-116
    PubMedGoogle Scholar
  • 35 Schumacher H A, Bourauel C, Drescher D. The friction behaviour of the ceramic bracket in arch wire guided tooth movement.  Fortschr Kieferorthop. 1990;  51 259-265
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 36 Schumacher H A, Bourauel C, Drescher D. The influence of bracket design on frictional losses in the bracket/arch wire system.  Fortschr Kieferorthop. 1999;  60 335-347
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 37 Thorstenson G A, Kusy R P. Effect of archwire size and material on the resistance to sliding of self-ligating brackets with second-order angulation in the dry state.  Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2002;  122 295-305
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 38 Tselepis M, Brockhurst P, West V C. The dynamic frictional resistance between orthodontic brackets and arch wires.  Am J Orthod Dentofacial Orthop. 1994;  106 131-138
    PubMedGoogle Scholar

Dr. C. Sander

Universitätsklinikum Ulm · Abteilung für Kieferorthopädie

Oberer Eselsberg

89081 Ulm

Phone: 07 31/50 02 37 30

Fax: 07 31/50 02 37 39

Email: guenter.sander@uni-ulm.de

      >