Abstract
The purpose of this study was to evaluate the influence of intraoral temperature changes on the orthodontic force level of a superelastic nickel-titanium alloy wire. Methods: Nickel-titanium archwires of $0.016"{\times}0.022"$ thickness were tested with a three point bending test setup, and temperature changes were applied. The force level changes according to temperature changes were measured at a 1.5 mm deflection during the loading phase and a 1.5 mm deflection during the unloading phase from a deflection to 3.1mm. Ten cycles of thermal cycling from baseline $(37^{\circ}C)$ to cold $(20^{\circ}C)$ or hot $(50^{\circ}C)$temperature were applied. Results: Alter thermal cycling, the force level during the loading phase decreased and the force level during the unloading phase increased even after the temperature was changed to the initial $37^{\circ}C$. Conclusions: The results suggest that the orthodontic force level can not return to the initial force level after temperature changes. When applying superelastic nickel-titanium archwires, we must consider that a lighter force than the loading force and a heavier force than the unloading force will be applied after intraoral temperature changes caused by eating and drinking.
초탄성 니켈-티타늄 호선의 하중값은 온도 변화에 따라 변화함이 보고된 바 있다. 따라서 본 연구에서는 온도가 변화함에 따라 니켈-티타늄 합금 호선의 하중값이 어떻게 변화하는지 알아보고자 하였다. $37^{\circ}C$ 항온 상태에서 $0.016"{\times}0.22"$ 니켈-티타늄 호선을 3.1 mm까지 변위시키는 3점 굴곡 실험을 시행하여 하중 시와 탈하중 시의 1.5mm 변위지점의 하중값을 측정하고 이 지점에서 구강내 온도 변화를 고려한 온도 변화 실험을 시행하였다. $20^{\circ}C$ 저온수 또는 $50^{\circ}C$ 고온수를 호선에 흘려보냄으로써 온도 변화를 주었다. 저온 실험은 저온수로 온도 변화를 주고 $37^{\circ}C$ 항온 온도로 회복된 후에 다시 저온수를 흐르게 하는 방법으로 10회 시행하였고 고온 실험도 동일한 방법으로 시행하였다. 그 결과 하중 시 1.5mm 변위지점의 하중값은 저온 실험 및 고온 실험 후 $37^{\circ}C$로 회복된 후에도 모두 감소된 값을 유지하였다. 반대로 실제로 치아에 가해지는 교정력으로 생각되는 탈하중 시 1.5 mm 변위 지점의 하중값은 저온 실험 및 고온 실험 후 온도가 $37^{\circ}C$로 회복되어도 모두 증가된 값을 유지하였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 온도변화를 거친 후 초탄성 니켈-티타늄 합금 호선의 하중 시 힘은 감소하였고 탈하중 시 힘은 증가되므로, 임상에서 니켈-티타늄 호선을 적용 시에는 $37^{\circ}C$에서의 하중-변위 곡선에서 나타나는 힘에 비해 더 작은 하중 시 힘과 더 큰 탈하중 시 힘이 적용될 수 있음에 유의하여야 한다.
