ABSTRACT
As altas taxas de sucesso das reabilitações orais sobreimplantes osseointegráveis metálicos consolidaram esta modalidade de tratamento. Porém, é incessante a busca pela otimização da resposta implante/hospedeiro imediata e a longo prazo, sendo hoje o principal fator motivador das investigações nesta área. O impacto das alterações produzidas nos implantes nas diferentes escalas macro, micro e nanométricas com o objetivo de acelerar a resposta do hospedeiro, permitindo a reabilitação em tempos menores do que aqueles inicialmente propostos nos primórdios da Implantodontia moderna, serão discutidos. Devido à quase infinidade de superfícies disponíveis no mercado, uma classificação objetiva será apresentada para facilitar a comunicação entre profissionais, pesquisadores e indústria. O efeito destas modificações, das técnicas cirúrgicas e as implicações clínicas na osseointegração serão abordados com suporte em estudos in vivo.
High success rates of implant dentistry have made it a consolidated treatment modality. However, the quest for implant/host improved response has been the main driving force in research involving the topic. The impact of macro-, micro, and nanometric alterations tailored to foster early implant/host response allowing final rehabilitation at earlier time frames will be discussed. Considering the virtually infinite amount of implant surfaces available in the market, a novel classification code will be presented in attempt to facilitate communication between dental professionals, researchers and industry personal. The impact of implant surface modifications and surgical technique on clinical aspects of osseointegration will be discussed based on in vivo sudies
Subject(s)
Histology , Dental Implants , Biomechanical PhenomenaABSTRACT
Desde que o conceito de osseointegração foi introduzido na Odontologia, várias mudanças ocorreram no modelo e na texturização de superfície dos implantes dentários. O objetivo deste estudo foi avaliar biomecânica e histologicamente diferentes macrogeometrias no período inicial da osseointegração na porção proximal da tíbia de cães Beagle. Seis cães Beagle adultos foram utilizados, onde 24 implantes tratados com jateamento com micropartículas e ataque ácido foram inseridos na porção proximal da tíbia bilateralmente (dois implantes por tíbia), 12 implantes cilíndricos com roscas triangulares (grupo controle) e 12 implantes cônicos com roscas trapezoidais (grupo experimental). Após a eutanásia, as tíbias foram removidas e destinadas ao teste de torque de remoção e processamento histológico. A análise estatística foi realizada através de teste t com intervalo de confiança de 95%. Os resultados para o torque de remoção foram 70 ± 20 Ncm e 120 ± 20 Ncm (média ± 95% de intervalo de confiança). Diferença estatisticamente significante entre os grupos foi encontrada (p < 0,001). Histologicamente, ambos os grupos apresentaram adequada biocompatibilidade e osseocondução com neoformação óssea nas regiões cortical e medular da tíbia. Baseado nos resultados obtidos, a macrogeometria com o tratamento de superfície empregados promoveu a osseointegração nos períodos iniciais do reparo e a macrogeometria do grupo experimental melhorou o desempenho para o torque de remoção comparado ao grupo controle. Novos estudos são necessários para confirmar suas potenciais vantagens.
Since the concept of osseointegration was introduced in dentistry, several changes concerning surface texture and macrodesign of dental implants were implemented. The objective of this study was to evaluate the effect of different implant macrogeometries on the early biomechanical and histomorphologic response in a beagle dog proximal tibia model. Six adult beagle dogs were used, and the implants with a grit-blasted and acid-etched surface were bilaterally placed along the proximal tibia (2 per limb)- 12 conic shaped with trapezoidal threads (experimental) and 12 cylindrical implants with triangular threads (control). After animal sacrifice, the limbs were retrieved and mechanical test and histological processing were performed. Statistical evaluation was performed by a Student´s t-test at 95% level of confidence. Removal torque test mean values were 70 ± 20Ncm and 120 ± 20Ncm for control and experimental groups, respectively (p < 0.001). Histological observations showed that both implant groups were biocompatible and osseoconductive, presenting newly formed bone at regions of cortical and trabecular bone. Based on results obtained, both macrogeometries and surface treatment presented osseointegration at early implantation times, and the experimental group geometry improved torque to interface fracture relative to the control geometry. Additional studies are necessary to confirm its potential benefits.
Subject(s)
Animals , Dental Implants , Equipment DesignABSTRACT
Avaliar a influência da modificação do desenho da infraestrutura na vida útil à fadiga e no modo de falha em coroas metalo-cerâmicas e alumina infiltrada por vidro. Quarenta réplicas de um primeiro molar superior foram produzidas para receber coroas com infraestrutura padrão ou modificada. A infraestrutura modificada consistiu do desenho padrão (0,5 mm de espessura) aumentada por uma cinta lingual, unindo dois postes proximais. A carga (30-300 N) foi aplicada por um endentador metálico (3,18 mm raio) na superfície oclusal, durante 106 ciclos ou até a falha. A cada 125.000 ciclos o teste era interrompido para avaliar os danos. Fraturas catastróficas ou da porcelana de revestimento e a presença da trinca cone interno estendendo-se a infraestrutura foram os critérios utilizados para definir falha. As superfícies fraturadas e as polidas foram analisadas com estereomicroscópio e por microscopia eletrônica de varredura. A distribuição de Weibull foi utilizada para a análise estatística. A vida útil à fadiga da metalo-cerâmica foi significativamente maior que da alumina; contudo, a modificação não alterou este parâmetro nos grupos metálico ou cerâmico. Os grupos metalo-cerâmico apresentaram trincas cone interno sem fraturas da porcelana de revestimento. O grupo alumina com infraestrutura padrão apresentou principalmente fratura da porcelana de revestimento, enquanto que no grupo alumina com infraestrutura modificada se observou cone interno. A vida útil à fadiga não melhorou com a modificação no desenho das infraestruturas. O modo de falha variou de acordo com o material da infraestrutura.
To evaluate the effect of framework design on the fatigue life and failure modes of metal-ceramic and glass-infiltrated alumina. Forty composite resin tooth-replica of a prepared maxillary first molar were produced to receive crowns of a standard or modified framework design. Core design modification consisted of a standard, connecting to proximal struts. R-ratio fatigue loading was delivered with a spherical steel indenter (3.18 mm radius) on the center of the occlusal surface at a 30-300 N load range, until completion of 106 cycles or failure. Fatigue was interrupted every 125.000 cycles for damage evaluation. Catastrophic fracture, chipping within veneering porcelain, or inner cone crack reaching the core-veneer interface were the criteria for failure. Fractured and polished surfaces were characterized under light polarized microscopy followed by scanning electron microscopy. Weibull distribution fit was used for examining differences between groups. The highest fatigue life was observed for metal-ceramic crowns, but no significant differences were observed for groups with or without framework design modification. Failure modes of metal-ceramic comprised inner cone cracks without porcelain fracture. Glass-infiltrated alumina standard crowns presented bulk fracture whereas glass-infiltrated alumina modified crowns failed mainly through veneer. Fatigue life was not improved with framework design modification. Failure modes varied according to core material.
Subject(s)
Ceramics , Tooth Crown , Dental ProsthesisABSTRACT
A falha coesiva na porcelana de revestimento de próteses com infraestruturas de policristais de zircônia tetragonal estabilizada por ítrio (PZT-I) tem causado elevadas taxas clínicas de fracassos. No presente estudo avaliou-se a confiabilidade e modos de fratura de próteses fixas implanto-suportadas confeccionadas em uma liga de paládio-prata (PdAg) e em PZT-I, submetidas à fadiga acelerada progressiva. Embebeu-se análogos de implantes em uma resina acrílica. Infraestruturas em PZT-I e PdAg (n = 21/grupo) foram fabricadas, revestidas com porcelana, cimentadas e submetidas a uma carga estática (n = 3/grupo) para obtenção dos valores de resistência à fratura. Em seguida, 18 espécimes de cada grupo foram distribuídos ao longo de 3 perfis de estresse progressivo e submetidos à fadiga em água com a carga aplicada na cúspide vestibular do pôntico. Encontrou-se no grupo PdAg um modo de fratura incluindo trincas flexurais na área do conector competindo com a falha coesiva da porcelana, enquanto que as próteses em PZT-I apresentaram falha coesiva na porcelana de revestimento. O cálculo da confiabilidade (Alta Pro, Relia Soft, intervalo de confiança de 90%, bilateral) revelou confiabilidade significativamente inferior para o grupo PZT-I na finalização de uma missão de 100.000 ciclos a 300 N quando comparada ao grupo PdAg. Concluiu-se que para uma missão de 100.000 ciclos a 300 N a confiabilidade é mais alta para a prótese metalocerâmica quando comparada à em PZT-I. Os modos de fratura diferiram entre os grupos.
Statement of problem: chipping within veneering porcelain has resulted in high clinical failure rates for implant-supported zirconia (Y-TZP) bridges. This study evaluated the reliability and failure modes of mouth-motion step-stress fatigued implant-supported Y-TZP versus Palladium-Silver alloy (PdAg) three-unit bridges. Methods: Implant-abutment replicas wereembedded in polymethylmethacrylate resin. Y-TZP and PdAg frameworks, of similar design (n = 21 each), were fabricated, veneered, cemented (n = 3 each), and Hertzian contact tested to obtain ultimate failure load. In each framework group eighteen specimens were distributed across 3 stepstress profiles and mouth-motion cyclically loaded according to the profile on the lingual slope of the buccal cusp of the pontic. Results: PdAg failures included competing flexural cracking at abutment and/or connector area and chipping, whereas Y-TZP presented predominantly cohesive failure within veneering porcelain. Including all failure modes, the reliability (2-sided at 90% confidence intervals) for a mission of 100,000 cycles at 300 N load was determined (Alta Pro, Reliasoft). Reliability remained unchanged for a mission of 100,000 for PdAg, but significantly decreased for Y-TZP. Conclusion: Higher reliability was found for PdAg for a mission of 100,000 cycles at 300N. Failure modes differed between materials.
Subject(s)
Ceramics , Dental Prosthesis , ZirconiumABSTRACT
O objetivo deste estudo foi avaliar a fixação biomecânica de superfície de implante tratada com biocerâmica absorvível e ataque ácido (NanossTM - experimento) comparando com uma superfície tratada por duplo ataque ácido (controle) em cães. Métodos: o modelo animal compreendeu a instalação de 24 implantes na porção proximal da tíbia de 6 cães (12 por superfície, 2 por membro), que permaneceram por 2 e 4 semanas de experimentação in vivo. Após a eutanásia os espécimes foram destinados ao teste biomecânico (torque para fratura interfacial). ANOVA com 95% de intervalo de confiança e o teste Tukey para comparações múltiplas foram utilizados. Foi encontrada diferença significativa nos valores do teste biomecânico entre os grupos NanossTM (p < 0,03) e controle. Conclusão: de acordo com o teste biomecânico, os períodos iniciais da osseointegração foram afetados positivamente pela superfície NanossTM, quando comparados ao grupo controle.
The objective of this study was to analyses the biomechanical fixation of a bioceramic grit-blasted and acid-etched surface (NanossTM, test), versus a dual acid-etched implant surface (control) in a dog model. Methods: the animal model comprised the placement of 24 implants along the proximal tibiae of 6 dogs (12 per surface, 2 per limb), which remained for 2 and 4 weeks implantation time. After euthanization specimens were biomechanically tested (torque to facial fracture). ANOVA at 95% level of confidence and Tukey post-hoc test was utilized for multiple comparisons. Results: Significantly higher removal torque was observed for the NanossTM group compared to control one (p < 0.03). Conclusion: according to the biomechanical results, early biomechanical fixation was positively affected by the NanossTM surface compared to the dual-acid etched surface.
Subject(s)
Dogs , Biomechanical Phenomena , Dental Implants , OsseointegrationABSTRACT
O objetivo deste estudo foi comparar a fixação biomecâmica e a caracterização de superfície entre a superfície de implante com jateamento com biocerâmica absorvível e ataque ácido (JBA/AA- Experimental) e uma superfície com duplo ataque ácido (controle) em cães Beagle. Três implantes do grupo controle e três do grupo experimental foram destinados a testes de caracterização físico/química de superfície através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (MFA) e espectroscopia Auger (EA). O modelo animal compreendeu a colocação de 36 implantes na porção proximal da tibia (18 por superfície, seis por membro) que permaneceram por duas e quatro semanas após a colocação dos implantes. Após a eutanásia os espécimes foram destinados ao teste biomecânico (torque de remoção) Anova com 95% de intervalo de confiança e o teste Tukey para comparações múltiplas foram utilizados. A MEV e MFA mostraram diferenças qualitativas e quantitativas na microtextura e a superfície JBA/AA apresenta maiores valores submicrométricos de Ra e RMS comparadas ao grupo controle Ca e P foram encontrados apenas na superfície JBA/AA pela EA. Diferença significativa nos valores de torque de remoção foram encontrados entre os grupos JBA/AA(p< 0.0001). O estudo clínico concluiu que de acordo com o teste biomecânico, os períodos iniciais da osseointegração foram afetados positivamente pela superfície JBA/AA, comparados ao grupo controle.
Subject(s)
Animals , Dogs , Biomechanical Phenomena , Dental Implants , Osseointegration , Acid Etching, DentalABSTRACT
O uso de implantes osseointegráveis no tratamento do edentulismo é hoje uma das técnicas mais previsíveis e bem sucedidas no âmbito da odontologia contemporânea. Entretanto, o protocolo mais utilizado para utilização destes implantes requer um período de osseointegração de alguns meses antes que a restauração protética seja efetivamente instalada. Muitas vezes, até mesmo de maneira empírica, para reduzir este tempo de espera, o protocolo original é alterado diminuindo-se o período de osseointegração. O objetivo deste manuscrito é apresentar de maneira sucinta o estágio atual de aprimoramento dos implantes dentários para aperfeiçoar o processo de osseointegração, com relação às alterações de superfície e da forma destes dispositivos.
The use of endosseous implants in the edentulism treatment is one of the most successful treatments in implantology and dentistry. The most utilized protocol for implant therapy requires a period of osseointegration of several months before prosthetic restoration is fabricated and placed in function. While substantial interest lies on decreasing the osseointegration period, its rationale has been primarily empirical. This manuscript presents the current trends in surface modification and device design in an attempt to decrease the time frame for biological integration of endosseous implants.
Subject(s)
Dental Implants , Mouth Rehabilitation , OsseointegrationABSTRACT
The aim of this study was to qualitatively demonstrate surface micro-morphological changes after the employment of different surface conditioning methods on high-alumina and glassy-matrix dental ceramics. Three disc-shaped high-alumina specimens (In-Ceram Alumina, INC) and 4 glassy-matrix ceramic specimens (Vitadur Alpha, V) (diameter: 5 mm and height: 5 mm) were manufactured. INC specimens were submitted to 3 different surface conditioning methods: INC1 - Polishing with silicon carbide papers (SiC); INC2 - Chairside air-borne particle abrasion (50 µm Al2O3); INC3 - Chairside silica coating (CoJet; 30 µm SiOx). Vitadur Alpha (V) specimens were subjected to 4 different surface conditioning methods: V1 - Polishing with SiC papers; V2 - HF acid etching; V3 - Chairside air-borne particle abrasion (50 µm Al2O3); V4 - Chairside silica coating (30 µm SiOx). Following completion of the surface conditioning methods, the specimens were analyzed using SEM. After polishing with SiC, the surfaces of V specimens remained relatively smooth while those of INC exhibited topographic irregularities. Chairside air-abrasion with either aluminum oxide or silica particles produced retentive patterns on both INC and V specimens, with smoother patterns observed after silica coating. V specimens etched with HF presented a highly porous surface. Chairside tribochemical silica coating resulted in smoother surfaces with particles embedded on the surface even after air-blasting. Surface conditioning using air-borne particle abrasion with either 50 µm alumina or 30 µm silica particles exhibited qualitatively comparable rough surfaces for both INC and V. HF acid gel created the most micro-retentive surface for the glassy-matrix ceramic tested.