En el sistema de tratamiento ortodóncico con aparatología fija, los arcos que se flexionan al ser ligados en los brackets de dientes malposicionados son los que originan la fuerza ortodóncica, de cuya intensidad dependerán tanto la eficiencia del tratamiento como posibles efectos iatrogénicos⁽¹⁾. Es difícil determinar las fuerzas y pares de fuerzas que se producen tras la colocación de un arco en los brackets desalineados de una arcada dentaria. Por tanto, la acción del arco puede ser impredecible⁽²⁾ y el ambiente biomecánico difícil de analizar.

Durante el alineamiento dentario inicial se utilizan arcos ligeros, más delgados cuanto más intenso sea el desalineamiento, de aleaciones que pueden variar en sus propiedades elásticas, dependiendo de la proporción de níquel y titanio⁽³⁾ o algún otro componente utilizado en su fabricación.

En recientes encuestas se aprecia una amplia utilización de los brackets de autoligado; sin embargo, continúa siendo muy frecuente el uso de brackets convencionales y ligaduras elásticas como sistema de ligado.

Los principales factores que determinan la intensidad de la fuerza ortodóncica son: grosor del arco, tipo de ranura de los brackets, método de ligado, ancho de los brackets y distancia interbracket⁽⁴⁾.

En diversos intentos de medir los sistemas de fuerzas de un arco a través de dientes desalineados, se han realizado trabajos in vitro con sensores que miden las fuerzas y momentos sobre un diente desplazado en dos dimensiones^(5)(6)(7)(8). Se han encontrado fuerzas más bajas con brackets de autoligado cuando el diente está poco desplazado. Cuando está algo más desalineado resultan más intensas con autoligado que con ligado convencional y ligaduras elásticas. Cuando está muy desalineado, las fuerzas pueden caer a cero con brackets convencionales y ser algo menos intensas también con brackets de autoligado.

En otros estudios se han utilizado sensores en tres dimensiones^(9)(10)(11) y a veces sobre tres dientes a la vez⁽¹²⁾. Se ha aplicado también el método de modelos de elementos finitos⁽¹³⁾. En los estudios anteriores se han utilizado distintos tipos de brackets, con diferentes sistemas de ligado y arcos de diverso grosor y determinada composición de la aleación. Se han recomendado fuerzas bajas y arcos delgados, e incluso no pasar el arco por un canino muy elevado⁽¹³⁾.