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Erschienen in: Journal of Orofacial Orthopedics / Fortschritte der Kieferorthopädie 6/2012

01.12.2012 | Original article

Material testing of reconditioned orthodontic brackets

verfasst von: Dr. S. Reimann, A. Rewari, L. Keilig, F. Widu, A. Jäger, C. Bourauel

Erschienen in: Journal of Orofacial Orthopedics / Fortschritte der Kieferorthopädie | Ausgabe 6/2012

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Abstract

Objective

While all manufacturers of orthodontic brackets label these products for single use, there are commercial providers offering bracket reconditioning (or “recycling”). We conducted this study to investigate the effects of different recycling techniques on material-related parameters in orthodontic brackets, aiming to derive indications for clinical use and conclusions about the biocompatibility, longevity, and application of recycled brackets.

Materials and methods

New metal brackets (equilibrium®; Dentaurum, Ispringen, Germany) were compared to brackets recycled by different techniques, including direct flaming with a Bunsen burner, chemical reconditioning in an acid bath, a commercial unit (Big Jane; Esmadent, IL, USA), and outsourcing to a company (Ortho Clean, Dellstedt, Germany). Material-related examinations included the following: (1) corrosion behavior by static immersion testing and use of a mass spectrometer to determine nickel-ion concentrations in the corrosive medium, (2) surface features in scanning electron micrographs before and after corrosion testing, (3) Vickers hardness using a hardness testing machine, (4) shear bond strength as defined in DIN 13990-1, (5) dimensional stability of the bracket slots by light microscopy, and (6) frictional loss as assessed by an orthodontic measurement and simulation system (OMSS). Each examination was performed on ten brackets. Student’s t-test was used for statistical analysis.

Results

Compared to the new brackets, those recycled in an acid bath or by a commercial provider revealed significant dimensional changes (p<0.05). Corrosion on the recycled brackets varied according to the recycling techniques employed. The group of brackets recycled by one company revealed hardness values that differed from those of all the other groups. No significant differences were observed in nickel-ion release, frictional loss, and shear bond strength.

Conclusion

Recycling was found to significantly reduce the corrosion resistance and dimensional stability of orthodontic brackets. As the savings generated by recycling do not justify the risks involved, the practice of labeling orthodontic brackets for single use remains a responsible precaution that safeguards patients and orthodontists against definite risks.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Basudan AM, Al-Emran SE (2001) The effects of in-office reconditioning on the morphology of slots and bases of stainless steel brackets and on the shear/peel bond strength. J Orthod 28:231–236PubMedCrossRef Basudan AM, Al-Emran SE (2001) The effects of in-office reconditioning on the morphology of slots and bases of stainless steel brackets and on the shear/peel bond strength. J Orthod 28:231–236PubMedCrossRef
2.
Zurück zum Zitat Bourauel C, Drescher D, Thier M (1992) An experimental apparatus for the simulation of three-dimensional movements in orthodontics. J Biomed Eng 14:371–378PubMedCrossRef Bourauel C, Drescher D, Thier M (1992) An experimental apparatus for the simulation of three-dimensional movements in orthodontics. J Biomed Eng 14:371–378PubMedCrossRef
3.
Zurück zum Zitat Buchman DJL (1980) Effects of recycling on metallic directbond orthodontic brackets. Am J Orthod 77:654–668PubMedCrossRef Buchman DJL (1980) Effects of recycling on metallic directbond orthodontic brackets. Am J Orthod 77:654–668PubMedCrossRef
4.
Zurück zum Zitat Dawjee S, Gheevarghese O (2004) Recycling debonded brackets with an acid bath. J Clin Orthod 38:605–606PubMed Dawjee S, Gheevarghese O (2004) Recycling debonded brackets with an acid bath. J Clin Orthod 38:605–606PubMed
5.
Zurück zum Zitat Drescher D, Bourauel C, Thier M (1991) Orthodontisches Meß- und Simulationssystem (OMSS) für die statische und dynamische Analyse der Zahnbewegung. Fortschr Kieferorthop 52:133–140PubMedCrossRef Drescher D, Bourauel C, Thier M (1991) Orthodontisches Meß- und Simulationssystem (OMSS) für die statische und dynamische Analyse der Zahnbewegung. Fortschr Kieferorthop 52:133–140PubMedCrossRef
6.
Zurück zum Zitat Eliades T, Zinelis S, Eliades G et al (2003) Characterization of as-received, retrieved, and recycled stainless steel brackets. J Orofac Orthop 64:80–87PubMedCrossRef Eliades T, Zinelis S, Eliades G et al (2003) Characterization of as-received, retrieved, and recycled stainless steel brackets. J Orofac Orthop 64:80–87PubMedCrossRef
7.
Zurück zum Zitat Fusayama T, Katayori T, Nomoto S (1963) Corrosion of gold and amalgam placed in contact with each other. J Dent Res 42:1183–1197PubMedCrossRef Fusayama T, Katayori T, Nomoto S (1963) Corrosion of gold and amalgam placed in contact with each other. J Dent Res 42:1183–1197PubMedCrossRef
8.
Zurück zum Zitat Geis-Gerstorfer J, Weber H (1985) Der Einfluss von Kaliumrhodanid auf das Korrosionsverhalten edelmetallfreier Dentallegierungen. Dtsch Zahnärztl Z 40:87–91PubMed Geis-Gerstorfer J, Weber H (1985) Der Einfluss von Kaliumrhodanid auf das Korrosionsverhalten edelmetallfreier Dentallegierungen. Dtsch Zahnärztl Z 40:87–91PubMed
9.
Zurück zum Zitat Hixson ME, Brantley WA, Pincsak JJ, Conover JP (1982) Changes in bracket slot tolerance following recycling of direct-bond metallic orthodontic appliances. Am J Orthod 81:447–454PubMedCrossRef Hixson ME, Brantley WA, Pincsak JJ, Conover JP (1982) Changes in bracket slot tolerance following recycling of direct-bond metallic orthodontic appliances. Am J Orthod 81:447–454PubMedCrossRef
10.
Zurück zum Zitat Maijer R, Smith DC (1986) Biodegradation of the orthodontic bracket system. Am J Orthod Dentofacial Orthop 90:195–198PubMedCrossRef Maijer R, Smith DC (1986) Biodegradation of the orthodontic bracket system. Am J Orthod Dentofacial Orthop 90:195–198PubMedCrossRef
11.
Zurück zum Zitat Husmann P, Bourauel C, Wessinger M, Jäger A (2002) The frictional behavior of coated guiding archwires. J Orofac Orthop 63:199–211PubMedCrossRef Husmann P, Bourauel C, Wessinger M, Jäger A (2002) The frictional behavior of coated guiding archwires. J Orofac Orthop 63:199–211PubMedCrossRef
12.
Zurück zum Zitat McClea CP, Wallbridge DJ (1986) Comparison of tensile and shear strength of new and recycled orthodontic metal brackets. N Z Dent J 82:11–14PubMed McClea CP, Wallbridge DJ (1986) Comparison of tensile and shear strength of new and recycled orthodontic metal brackets. N Z Dent J 82:11–14PubMed
13.
Zurück zum Zitat Norm DIN EN ISO 10271:2011–10 (D) Zahnheilkunde – Korrosionsprüfverfahren für metallische Werkstoffe (ISO 10271:2011); Deutsche Fassung EN ISO 10271:2011 Norm DIN EN ISO 10271:2011–10 (D) Zahnheilkunde – Korrosionsprüfverfahren für metallische Werkstoffe (ISO 10271:2011); Deutsche Fassung EN ISO 10271:2011
14.
Zurück zum Zitat Norm DIN 13990–1:2009–05 Zahnheilkunde – Prüfverfahren für die Scherhaftfestigkeit von Adhäsiven für kieferorthopädische Befestigungselemente – Teil 1: Verbund der Grenzflächen Adhäsiv-Befestigungselement und Adhäsiv-Zahnschmelz Norm DIN 13990–1:2009–05 Zahnheilkunde – Prüfverfahren für die Scherhaftfestigkeit von Adhäsiven für kieferorthopädische Befestigungselemente – Teil 1: Verbund der Grenzflächen Adhäsiv-Befestigungselement und Adhäsiv-Zahnschmelz
15.
Zurück zum Zitat Norm DIN EN ISO 6507–1:2006–03 Metallische Werkstoffe – Härteprüfung nach Vickers – Teil 1: Prüfverfahren (ISO 6507–1:2005); Deutsche Fassung EN ISO 6507–1: 2005 Norm DIN EN ISO 6507–1:2006–03 Metallische Werkstoffe – Härteprüfung nach Vickers – Teil 1: Prüfverfahren (ISO 6507–1:2005); Deutsche Fassung EN ISO 6507–1: 2005
16.
Zurück zum Zitat Reddy YN, Varma DP, Kumar AG et al (2011) Effect of thermal recycling of metal brackets on shear and tensile bond strength. Contemp Dent Pract 12:287–294CrossRef Reddy YN, Varma DP, Kumar AG et al (2011) Effect of thermal recycling of metal brackets on shear and tensile bond strength. Contemp Dent Pract 12:287–294CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Sfondrini MF, Cacciafesta V, Maffia E et al (2010) Nickel release from new conventional stainless steel, recycled, and nickel-free orthodontic brackets: an in vitro study. Am J Orthod Dentofacial Orthop 137:809–815PubMedCrossRef Sfondrini MF, Cacciafesta V, Maffia E et al (2010) Nickel release from new conventional stainless steel, recycled, and nickel-free orthodontic brackets: an in vitro study. Am J Orthod Dentofacial Orthop 137:809–815PubMedCrossRef
18.
Zurück zum Zitat Sernetz F (2005) Recycling von kieferorthopädischen Produkten ist ein Risiko. Kieferorthopädie Nachrichten 6:5–7 Sernetz F (2005) Recycling von kieferorthopädischen Produkten ist ein Risiko. Kieferorthopädie Nachrichten 6:5–7
19.
Zurück zum Zitat Tsui-Hsien H, Shinn-Jyh D, Yan M et al (2004) Metal ion release from new and recycled stainless steel brackets. Eur J Orthod 26:171–177CrossRef Tsui-Hsien H, Shinn-Jyh D, Yan M et al (2004) Metal ion release from new and recycled stainless steel brackets. Eur J Orthod 26:171–177CrossRef
20.
Zurück zum Zitat (2012) http://www.ortho-clean.de/das-kalte-verfahren.html. Accessed 15 Aug 2012 (2012) http://​www.​ortho-clean.​de/​das-kalte-verfahren.​html.​ Accessed 15 Aug 2012
21.
Zurück zum Zitat Kramer A (ed), Exner M, Schneider A, et al (2006) Ethische, hygienische und juristische Gesichtspunkte der Aufbereitung von Medizinprodukten – August 2006, Gemeinsame Stellungnahme des Vorstands der Deutschen Gesellschaft für Krankenhaushygiene (DGKH) und der Zentralstelle der Länder für Gesundheitsschutz bei Arzneimitteln und Medizinprodukten (ZLG), http://www.krankenhaushygiene.de/pdfdata/060915_dgkh_stellungnahme_aufbereitung.pdf. Accessed 15 Aug 2012 Kramer A (ed), Exner M, Schneider A, et al (2006) Ethische, hygienische und juristische Gesichtspunkte der Aufbereitung von Medizinprodukten – August 2006, Gemeinsame Stellungnahme des Vorstands der Deutschen Gesellschaft für Krankenhaushygiene (DGKH) und der Zentralstelle der Länder für Gesundheitsschutz bei Arzneimitteln und Medizinprodukten (ZLG), http://​www.​krankenhaushygie​ne.​de/​pdfdata/​060915_​dgkh_​stellungnahme_​aufbereitung.​pdf.​ Accessed 15 Aug 2012
Metadaten
Titel
Material testing of reconditioned orthodontic brackets
verfasst von
Dr. S. Reimann
A. Rewari
L. Keilig
F. Widu
A. Jäger
C. Bourauel
Publikationsdatum
01.12.2012
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
Journal of Orofacial Orthopedics / Fortschritte der Kieferorthopädie / Ausgabe 6/2012
Print ISSN: 1434-5293
Elektronische ISSN: 1615-6714
DOI
https://doi.org/10.1007/s00056-012-0108-x

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