ImplantNewsPerio 2017 | V2N5 | Páginas: 868-73

Avaliação da deformação superficial do osso gerada por cargas axiais em implantes de diferentes comprimentos

Evaluation of superfi cial bone deformation for axial loads with different implants lengths

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Autor(es):

Celeste Cecilia Urdaniga Hung1
Debora Elias Calabro1
Pedro Vera Barbaran1
Renata de Vasconcellos Moura2
Elcio Magdalena Giovani3
Alfredo Mikail Melo Mesquita4

1Mestrandos em Prótese Dentária – Universidade Paulista (Unip).
2Doutoranda em Prótese Dentária – Universidade Paulista (Unip).
3Professor titular da disciplina de Clínica Integrada e do Programa de pós-graduação/mestrado e doutorado – Universidade Paulista (Unip).
4Professor titular da disciplina de Prótese Dentária e do Programa de pós-graduação/mestrado e doutorado – Universidade Paulista (Unip).

Resumo:

Objetivo: avaliar, por meio de extensometria, a transmissão da carga mastigatória axial ao osso de suporte em próteses unitárias implantossuportadas por implantes de diferentes comprimentos. Material e métodos: em um bloco de poliuretano que simula 2 mm de osso cortical e o restante de medular, segundo a norma ASTM–F1839, com 22 mm x 16 mm x 150 mm, foram instalados quatro implantes cone-morse infraósseos 2 mm: G1) 4 mm x 7 mm; G2) 4 mm x 9 mm; G3) 4 mm x 11 mm; G4) 4 mm x 13 mm. Sobre os mesmos, foram instalados pilares do tipo esteticone e cilindros metálicos. Dois extensômetros lineares foram colados na superfície do bloco, tangenciando a plataforma de cada implante (mesial e distal). Em uma máquina de ensaio universal, foi aplicada uma carga de 100 N sobre a superfície oclusal de cada cilindro. Para cada grupo, foram realizados cinco medições e os dados obtidos em microdeformacão (μƐ). Foi verificada a normalidade dos dados pelo teste de Shapiro-Wilk e realizada a análise de variância 1 critério (p < 0,05), e o teste Tukey (p  0,5). Resultados: as médias e os desvios-padrão das amostras foram, respectivamente, G1: 346.16,3 ± 10,28 μƐ; G2: 216.91 ± 15,47 μƐ; G3: 114,41 ± 2,33 μƐ; e G4: 76.83,3 ± 7,13 μƐ. O teste de Shapiro-Wilk constatou a normalidade dos dados, e os testes Anova e Turkey a diferença estatística significante entre todos os grupos. Conclusão: para cargas axiais, implantes com menor comprimento produziram maior deformação no osso superfi cial.

Unitermos:

Extensometria; Implante; Cone-morse.

Abstract:

Purpose: the aim of this study was to evaluate, by extensometry, the transmission of the axial masticatory load to supporting bone around implants of different lengths. Material and methods: in a block of polyurethane that simulates 2 mm of cortical bone and the remaing of medullary bone, according to the ASTM-F1839 standard, with 22 mm x 16 mm x 150 mm, were installed 4 morse tappered dental implants, 2 mm subcrestal: G1) 4 mm x 7 mm; G2) 4 mm x 9 mm; G3) 4 mm x 11 mm; G4) 4 mm x 13 mm. Estheticone-like abutments and metallic cylinders were placed. Two linear strain gauges were bonded on block surface, tangential to the platform of each implant (mesial and distal). A 100 N load on the occlusal surface of each cylinder was applied to a universal test machine. For each group, five measurements and the data obtained in microdeformation (μƐ) were performed. The normality of the data was verified by the Shapiro-Wilk test and (p < 0.05) and Tukey's test (p  0.5). Results: the means and standard deviation of the samples were respectively G1: 346.16.3 ± 10.28 μƐ; G2: 216.91 ± 15.47 μƐ; G3: 114.41 ± 2.33 μƐ; G4: 76.83.3 ± 7.13 μƐ. The Shapiro-Wilk test exhibit the normality of the data, and the Anova and Turkey tests exhibit statistically significant difference between all groups. Conclusion: axial load produced more tension for short implants on the superficial bone.

Key words:

Extensometry; Dental implant; Morse tape implants.

Introdução

A reabsorção óssea em áreas posteriores representa um grande desafio para a reabilitação com implantes, e diversas estratégias foram propostas para superar as limitações dimensionais do osso, como: enxertos ósseos, regeneração óssea guiada, distração osteogênica, elevação do seio maxilar, lateralização do nervo mandibular e o uso de implantes zigomáticos. Na maioria das aplicações não há dados suficientes sobre sua previsibilidade, além de terem limitações quanto ao ganho de volume ósseo, aumento da morbidade pós-operatória, maiores custos e riscos de complicações durante a reabilitação do paciente1-6. Estas observações levaram a sugestões para substituir as técnicas de regeneração por procedimentos menos complexos, que eliminaram a necessidade de intervenções adicionais6-7.

Implantes curtos em situações limítrofes de reabsorção constituem uma opção de tratamento menos invasiva, mais simples e eficaz, proporcionando vantagens cirúrgicas, incluindo redução da morbidade, tempo e custo do tratamento2,5,8. Não há um consenso na literatura quanto à definição dos implantes curtos, que em diversos trabalhos são considerados com comprimentos 10 ⦤ mm1,3,9-11,⦤ 8 mm1-2,4,10-11ou igual a 7 mm10-11. Estudosmostram que a taxa de sobrevivência para implantes curtos é semelhante a dos implantes convencionais6,10, e a taxa de sobrevida acumulada para implantes curtos ⦤ 10 mm foi acima de 90%1,6. Além disso, implantes colocados na mandíbula apresentam uma taxa de sobrevida maior, em um período de acompanhamento de um a três anos10.

Outro estudo12com implantes de 8 mm a 10 mm, com acompanhamento de três a 14 anos, mostrou que as taxas de sucesso em implantes curtos e convencionais alcançaram 97,1% e 95,9%, respectivamente. A literatura mostra que as tensões na interface osso/implante dependem do tipo de carregamento, quantidade e qualidade do tecido ósseo de suporte, geometria do implante, posição, número e arranjo linear dos implantes, dimensão da superfície oclusal, relação pilar/coroa, interfaces da prótese, extensão do cantiléver, oclusão, hábitos parafuncionais, força de mordida, estabilidade mecânica primária e o tipo de retenção protética. Quando a força oclusal excede a capacidade da interface osseointegrada de absorver tensões, o implante está fadado ao insucesso5-6,13-18.

O objetivo deste estudo in vitro foi investigar, por meio de extensometria, a transmissão da carga mastigatória axial ao osso de suporte em próteses unitárias implantossuportadas em implantes de diferentes comprimentos.

Material e Métodos

Foi usado um modelo em poliuretano com duas densidades para simular a porção de osso cortical com 2 mm de espessura (densidade: 40 pcf) e a porção medular (densidade: 20 pcf). O bloco com dimensões totais de 22 mm x 16 mm x 150 mm atende as especificações da norma ASTM F-1839 (especificação padrão para espuma rígida de poliuretano, para uso como um material padrão para teste de dispositivos e aparelhos ortopédicos).

Foram inseridos quatro implantes. O sítio foi preparado com brocas cirúrgicas de diâmetros 2 mm e 3,5 mm, e a inserção foi realizada com o auxílio de um motor de implante com contra-ângulo redutor 20:1. Os implantes de conexão tipocone-morseforam instalados 2 mm infraósseos, onde a variável foram os diferentes comprimentos do implante: a) 4 mm x 7 mm; b) 4 mm x 9 mm; c) 4 mm x 11 mm; e d) 4 mm x 13 mm. A superfície do bloco experimental de poliuretano foi limpa com álcool isopropílico, e dois extensômetros uniaxiais foram colados em sua superfície superior tangenciando a plataforma dos implantes (mesial e distal). Uma pequena quantidade de adesivo à base de cianoacrilato foi aplicada na superfície de contato dos extensômetros. Após o correto posicionamento, foi exercida uma pressão digital interposta por uma tira de poliéster durante três minutos. Cada cabo elétrico dos extensômetros foi ligado a um terminal que deu saída a um cabo elétrico blindado e, por meio destes, os extensômetros foram conectados a um aparelho condicionador de sinais elétricos. Cada extensômetro formou uma ligação chamada de ¼ de ponte de Wheatstone 120 Ω, que é um circuito elétrico apropriado para detectar mínimas alterações da voltagem gerada pela deformação. Estas variações foram registradas e amplificadas pelo aparelho condicionador de sinais que, além de alimentar as pontes de Wheatstone e amplificar o sinal gerado, realizou a conversão de analógico para digital (conversor A/D 16 bits, tempo de conversão de 12,5 ms/canal). A magnitude da deformação em cada extensômetro foi registrada em microdeformação (µε). Antes de cada leitura, o aparato foi balanceado e calibrado a + 10 µε, sem aplicar qualquer tensão no modelo experimental.

Conexões protéticas tipo esteticone com 2 mm de altura de cinta metálica foram instaladas sobre os implantes, utilizando um torquímetro progressivo até o torque de 20 Ncm, conforme recomendação do fabricante (Figura 1). Em seguida, cilindros metálicos foram posicionados e apertados com torquímetro progressivo, com torque de 10 Ncm, sobre os componentes protéticos. O modelo foi levado a uma máquina de ensaio universal para a aplicação da carga de 100 N. Para cada implante, foram feitas cinco aplicações de carga, gerando dez resultados (cinco mesiais e cinco distais), Figura 2. A normalidade dos dados foi verificada pelo teste de Shapiro-Wilk e, com isso, realizada a análise estatística pelo teste análise de variância (Anova 1 critério) e o teste Tukey para comparações múltiplas, com um nível de significância estabelecido menor do que 5% (p ≤ 0,05).

Resultados

O teste de Shapiro-Wilk dos dados indicou a normalidade para todos os grupos. Em seguida, foram realizados o teste Anova 1 critério e o teste Tukey (p < 0,5), onde foi constatada a diferença estatística significante entre todos os grupos mostrados na Tabela 1. Na Tabela 2 são apresentados os dados da análise estatística descritiva, com a média e desvio-padrão para cada grupo. Em cada coluna da Tabela 1, as letras diferentes representam o teste Tukey.

Como é mostrado na Tabela 2, houve uma diferença estatística significante entre todos os grupos, com aumento da deformação do osso ao redor do implante em função do comprimento do mesmo.

TABELA 1 – MATERIAL DA PESQUISA

Material Marca Especificação Lote
(1) Bloco de poliuretano Nacional Ossos (Jaú, Brasil) ASTM F-1839 duas densidades:
cortical e medular
 
(8) Extensômetros Excel Sensores (Embú, Brasil) Extensômetros lineares,
PA-06-062AB-120-L
 
(1) Implantes cone-morse Implacil De Bortoli (São Paulo, Brasil) 1 (4 mm x 7 mm) 6054029
(1) Implantes cone-morse Implacil De Bortoli (São Paulo, Brasil) 1 (4 mm x 9 mm) 6052802
(1) Implantes cone-morse Implacil De Bortoli (São Paulo, Brasil) 1 (4 mm x 11 mm) 6037456
(1) Implantes cone-morse Implacil De Bortoli (São Paulo, Brasil) 1 (4 mm x 13 mm) 6048077
(4) Componentes esteticone
p/ esteticone
Implacil De Bortoli (São Paulo, Brasil) Cinta de 2 mm 6051630
6045230
6070879
6054327
(4) Copings de titânio Implacil De Bortoli (São Paulo, Brasil) Coifa titânio cônico estético AR 6051630
6052830
6050721
6040219
Máquina de ensaio universal Kratos (São Paulo, Brasil) 200 RK  
Motor de implante Driller (São Paulo, Brasil) Smart  
Brocas cirúrgicas Implacil De Bortoli (São Paulo, Brasil) 2.0, 3.5  
Contra-ângulo Anthogyr (Sallances, França) 20:01  
Adesivo de cianoacrilato Super Bonder Loctite 1 tubo  
Torquímetro Implacil De Bortoli (São Paulo, Brasil) Progressivo  
 

TABELA 2 – MÉDIAS EM MICRODEFORMACÃO (DESVIO-PADRÃO) DOS DIFERENTES GRUPOS DE IMPLANTES. AS LETRAS DIFERENTES INDICAM DIFERENÇAS ESTATÍSTICAS SIGNIFICANTES PELOS TESTES ANOVA E TUKEY (P ≤ 0,05)

Grupos Médias (DP)
G1: CM 4 x 7 346.16,3 με (± 10,28) A
G2: CM 4 x 9 216.91,5 με (± 15,47) B
G3: CM 4 x 11 114.41,3 με (± 2,33) C
G4: CM 4 x 13 76.83,3 με (± 7,13) D
 

Discussão

A escolha do comprimento do implante é um fator essencial nas taxas de sobrevivência deles e no sucesso da prótese. A bioengenharia e o desenvolvimento de técnicas cirúrgicas atuais aperfeiçoaram o uso dos implantes curtos. A vantagem da utilização dos implantes curtos está no fato de serem menos custosos ao paciente, quando comparados aos custos das cirurgias avançadas, necessitando de menos tempo para finalização do tratamento, apresentando menor morbidade e complicações pós-operatórias, e melhor aceitação por parte do paciente1-4,9,12.

Inicialmente, os implantes curtos foram considerados biomecanicamente inadequados. No entanto, diversos estudos7,11,19-20mostraram que a tensão máxima na área do implante era independente do comprimento do mesmo, e que o aumento do comprimento não melhorou significativamente a ancoragem do implante no osso.

As diferentes metodologias que são utilizadas para avaliar o comportamento biomecânico dos implantes são: extensometria, elemento finito tridimensional e técnica com resinas fotoelásticas21-24. A extensometria linear elétrica é um dos poucos métodos de investigação e análise biomecânica que torna possível a obtenção de dados reais em relação às forças exercidas sobre os implantes e transferência às estruturas de suporte. Pela sua possibilidade de utilização em investigações in vivo e in vitro, por ser um método capaz de captar as mínimas deformações existentes em um sistema de implantes, tem sido um dos métodos mais utilizados para verificação de deformações e tensões para análise dos prováveis fatores que poderiam intervir na geração de uma pré-carga sobre os implantes dentários25.

Estudos1,7afirmam que a taxa de sobrevivência para implantes curtos é semelhante a dos implantes convencionais, com tempo de acompanhamento de dois anos. Igualmente, foi demonstrado que os implantes curtos instalados na maxila apresentam uma taxa de falha significativamente maior do que aqueles instalados na mandíbula. Em uma revisão sistemática, a taxa de falha estimada cumulativa dos implantes curtos instalados na maxila foi aproximadamente três vezes maior que a dos implantes curtos instalados na mandíbula, em um período de acompanhamento de 36 meses. Este resultado pode ser atribuído ao aumento na densidade óssea, propriedades mecânicas melhoradas na interface implante/osso devido à concentração de tensão no osso, facilitando a estabilidade primária e a redução dos comprimentos dos implantes3.

Resultados de estudos2,7,11utilizando análise de elementos finitos relataram que o comportamento biomecânico dos implantes curtos em carga axial apresenta uma tendência de centralização de tensões ao longo do eixo do implante na aplicação de carga, semelhante ao presente trabalho. Portanto, os implantes com comprimento menor apresentam maior tensão. A biomecânica dos implantes curtos, comparada a dos implantes convencionais, é similar, e o uso é mais favorável para próteses fixas do que unitárias. Os desenhos micro e macro dos implantes curtos, a profundidade da rosca, o tratamento de superfície e a diminuição do passo da rosca são parâmetros que influenciam na interação implante/osso e na concentração de tensão no osso. A esplintagem dos implantes é uma alternativa eficiente para otimizar a distribuição das cargas oclusais, principalmente nas regiões posteriores5-6,12,17,21,26-28.

Um estudo21realizado com elementos finitos, comparando a distribuição da tensão gerada ao redor dos implantes curtos e implantes convencionais com próteses unidas e unitárias, apresentou menor intensidade de tensão nas estruturas unidas, quando comparado com os unitários, apesar dos implantes curtos unidos a um convencional apresentarem melhor distribuição de tensão residual do que unindo três implantes curtos.

Alguns autores avaliaram, por meio de extensometria, a transmissão da carga mastigatória axial ao osso de suporte em próteses unitárias implantossuportadas, e verificaram que existe uma diferença estatística significante entre os grupos avaliados. Além disso, os implantes com comprimento menor produzem maior tensão no osso superficial. Porém, alguns estudos2,29afirmam que as taxas de sobrevivência dos implantes curtos e implantes longos são semelhantes. Portanto, devemos considerar que a utilização dos implantes curtos é uma alternativa previsível dependendo da densidade óssea, hábitos parafuncionais, relação coroa/implante e carga oclusal, os quais são parâmetros importantes para o sucesso dos implantes curtos.

Conclusão

Com base nos resultados obtidos no presente trabalho e considerando as limitações deste estudo in vitro com o uso de extensômetros lineares elétricos, pode-se afirmar que os implantes com menor comprimento produzem maior deformação no osso superficial ao redor dos implantes em cargas axiais.

Nota de esclarecimento
Nós, os autores deste trabalho, não recebemos apoio financeiro para pesquisa dado por organizações que possam ter ganho ou perda com a publicação deste trabalho. Nós, ou os membros de nossas famílias, não recebemos honorários de consultoria ou fomos pagos como avaliadores por organizações que possam ter ganho ou perda com a publicação deste trabalho, não possuímos ações ou investimentos em organizações que também possam ter ganho ou perda com a publicação deste trabalho. Não recebemos honorários de apresentações vindos de organizações que com fins lucrativos possam ter ganho ou perda com a publicação deste trabalho, não estamos empregados pela entidade comercial que patrocinou o estudo e também não possuímos patentes ou royalties, nem trabalhamos como testemunha especializada, ou realizamos atividades para uma entidade com interesse financeiro nesta área.

Endereço para correspondência
Celeste Cecilia Urdaniga Hung
Rua Alvarenga, 1.700 – Butantã
05509-003 – São Paulo – SP
dra.celesteuhung@yahoo.com

Galeria

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