Medição de micromovimentos em implantes endósseos por correlação de imagem digital 3D / Micromoviment measurements of endosseous implants with 3D digital image correlation

Os micromovimentos excessivos entre implante e osso peri-implantar são uma das primeiras causas para a não osseointegração. Todavia, não existe nenhum método clínico disponível para medir diretamente os micromovimentos. A análise da frequência de ressonância (AFR), método muito utilizado, quantifica indiretamente a estabilidade implantar sem, contudo, medir deslocamentos. A correlação de imagem digital tridimensional (CID 3D), técnica óptica de medição sem contato, segue o campo de micromovimentos da superfície de um objeto. O objetivo principal deste trabalho foi validar o método CID 3D correlacionando-o com a AFR. Secundariamente, pretendeu perceber se a alteração dos pilares protéticos de standard (SD) para platform-switching (PS) influencia os micromovimentos dos implantes. A metodologia utilizada consistiu em um modelo experimental ex vivo com mandíbulas de porco frescas isoladas, onde foram colocados 30 implantes endósseos e pilares de cicatrização (SD e PS, n = 15 para cada grupo). Sobre estes se exerceu uma carga compressiva vertical de 100 N. A medição dos micromovimentos efetuou-se pelo programa Vic-3D 2010 (CorrelatedSolutions, Columbia, EUA). Os resultados obtidos foram comparados com os valores de ISQ (Implant Stability Quotient) do sistema de AFR (Osstell, IntegrationDiagnostic, Suécia) obtidos previamente. Pelos resultados, verificou-se uma correlação entre a mobilidade medida por CID 3D e os valores de ISQ, mas apenas na direção mesiodistal (U). Dentro das limitações deste estudo, o método de CID 3D parece ser capaz de medir os micromovimentos de implantes dentários. Os resultados parecem estar correlacionados com os valores de AFR. Os implantes com pilares PS apresentaram, em média, valores de micromovimentos mais baixos.

One of the first causes for not occurring osseointegration is the excessive micromovements between the implant and perimplant bone. However, there is no clinical method available to directly measure micromovements. Resonance Frequency Analysis (RFA), a largely used method, quantifies implant stability indirectly without measuring displacements. The 3D Digital Image Correlation method (3D DIC) is a non-contact optical measurement technique that tracks the surface displacement field of an object. The primary objective of this work is to validate 3D DIC with the RFA method. Secondarily, we pretend to understand if the change of prosthetic abutments from standard (SD) to platform-switching (PS) influences dental implant micromovements. The methodology used consisted in an experimental ex vivo model with isolated fresh porcine mandibles where 30 endosseous implants were placed with healing abutments (SD and PS, n=15 for each group). These were submitted to a vertical compressive load of 100N. Micromovement measurements were determined by Vic-3D 2010 (CorrelatedSolutions, Columbia, EUA). Results were compared with RFA (Osstell, IntegrationDiagnostic, Sweden) ISQ values (Implant Stability Quotient) obtained previously. The results show correlation between implant mobility measured by 3D DIC and ISQ values, but only in mesiodistal direction (U). Within the limitations of this study, 3D DIC method seems to be capable to measure dental implant micromovements. The results suggest a correlation with the ISQ values obtained by RFA. Although not statiscally significant, implants with PS abutments presented lower micromovement values.

Um estudo de elementos finitos 3D em uma fase precoce da cicatrização pós-instalação de implantes dentários / A 3D FEA study during early healing of implant installation

Os protocolos de carga imediata ou precoce, associados aos implantes dentários, apresentam várias vantagens para o doente quando comparados com os protocolos de carga diferida. Permitem uma recuperação funcional e estética mais rápida, mas necessitam da obtenção de uma estabilidade primária adequada que está relacionada com a qualidade óssea do local onde se efetua o leito implantar. Tendo estes fatores em consideração, realizou-se um estudo numérico recorrendo a modelos de elementos finitos simulando uma fase precoce da osseointegração, com o objetivo de avaliar a estabilidade primária e o modo como se distribuem as tensões e as deformações em relação à interface cortical osso/implante. Foram desenvolvidos quatro modelos de elementos finitos a partir de um implante (Straumann, 4,1 mm x 12 mm, Standard), na posição 36, em osso Tipo II e III. O osso ao redor do implante foi modelado com as propriedades elásticas de um osso em fase de cicatrização e realizou-se uma análise numérica da frequência de ressonância (RF) com o software Adina. Seguidamente, efetuou-se uma análise numérica estática destes modelos. Elevados valores de RF e baixos valores de deslocamento em um osso em cicatrização refletem, provavelmente, uma boa estabilidade primária do implante. A existência de deformações mais elevadas (> 3000 µɛ) no osso Tipo III poderá resultar em uma maior reabsorção óssea marginal. Unitermos – Implantes dentários; Análise de elementos finitos; Estabilidade implantar; Análise de frequência de ressonância; Carregamento imediato.

Immediate or early loading of implants have substantial advantages for the patient over delayed loading protocol. These techniques allow the patient to resume masticatory function and esthetics quickly, but in order to use this protocol, we need to access primary stability and bone quality. With this purpose in mind, we have conducted a numerical FEA study during the early stage of osseointegration evaluating implant stability (displacement) and how stress and strain distribute themselves in the cortical implant-bone interface. Four finite element models with a single implant (Straumann, 4.1 x 12 mm, Standard) in position 36, in type II and III bone were obtained. Peri-implant bone was modeled with elastic properties of a bone still in healing and numerical Resonance Frequency Analysis (RFA) was made using Adina software. Then a static numerical analysis of these models was carried out. High resonance frequencies and low displacement values in healing bone should reflect good primary stability. Also higher microstrains (> 3000 µɛ) in type III bone may result in more marginal bone reabsorption, relatively to type II bone.