Effect of the Parafunctional Occlusal Loading and Crown Height on Stress Distribution

The aim of this study was to assess, by the three-dimensional finite element method, the influence of crown-to-implant ratio and parafunctional occlusal loading on stress distribution in single external hexagon implant-supported prosthesis. Computer-aided design software was used to confection three models. Each model was composed of a block bone and an external hexagon implant (5x10.0 mm) with screw-retained implant prostheses, varying the height crown: 10, 12.5 and 15 mm. Finite element analysis software was used to generate the finite element mesh and to establish the loading and boundary conditions. Normal (200 N axial and 100 N oblique load) and parafunctional forces (1,000 N axial and 500 N oblique load) were applied. The results were visualized by von Mises and maximum principal stress. In comparison with the normal occlusal force, the parafunctional occlusal force induced an increase in stress concentration and magnitude on implant (platform and first threads) and screw (neck). The cortical bone showed the highest tensile stress under parafunctional force (oblique load). The stress concentration increased as the crown height increased. It was concluded that: increasing the C/I increased stress concentration in both implant components and cortical bone; parafunctional loading increased between 4-5 times the value of stresses in bone tissue compared with functional loading; the type of loading variation factor is more influential than the crown-to-implant factor.

O objetivo deste estudo foi avaliar, através do método dos elementos finitos tridimensionais, a influência do carregamento oclusal parafuncional e da altura da coroa na distribuição das tensões em próteses unitárias implantossuportadas de hexágono externo. Foram confeccionados três modelos com o auxílio de programas de desenho assistido. Cada modelo foi composto por um bloco ósseo da região molar mandibular, por um implante de tipo hexágono externo (5x10,0 mm) e por coroa com diferentes alturas: 10, 12,5 e 15 mm. Os modelos foram exportados para o programa de elementos finitos NEiNastran 9.0, para geração das malhas e estabelecer as condições de contorno. Aplicou-se uma carga funcional (200 N axial e 100 N oblíqua), bem como uma carga parafuncional (1.000 N axial e 500 N oblíqua). Os resultados foram visualizados por meio de mapas de Tensão de von Mises e mapas de Tensão Máxima Principal. O carregamento parafuncional induziu um aumento da área de distribuição e da magnitude das tensões no implante (plataforma e primeiras roscas) e parafuso (pescoço) em comparação com o carregamento funcional. A cortical óssea apresentou maiores áreas de tensão por tração sob carregamento parafuncional oblíquo. A concentração de tensões aumentou à medida que aumentou a altura da coroa. O aumento da altura da coroa induziu um aumento na concentração de tensões, tanto nos componentes do implante, quanto na cortical óssea; o carregamento parafuncional induziu um aumento entre 4-5 vezes da magnitude das tensões no tecido ósseo; o tipo de carregamento apresenta-se como um fator de variação mais influente do que a proporção coroa/implante.

Relation between bruxism and dental implants / Relação entre bruxismo e próteses sobre implantes

OBJECTIVE: The aim of this study was to gather information and discuss the predictability of implant-supported prostheses in patients with bruxism by performing a literature review. METHODS: In order to select the studies included in this review, a detailed search was performed in PubMed and Medline databases, using the following key words: bruxism, dental implants, implant supported prosthesis, and dental restoration failure. Items that were included are: case reports, randomized controlled trials, in vitro studies, literature and systematic reviews, with or without meta-analysis, of the last 20 years that addressed the theme. Articles without abstracts, animal studies, articles in languages other than English and articles from journals unrelated to the dental field were excluded. RESULTS: after analysis according to inclusion and exclusion criteria, 28 articles were selected from a total of 54. It is known from the array of scientific articles which have assessed, either through retrospective, prospective or experimental studies, that the biomechanical and biological impact of bruxism on implant-supported prostheses is small, and that the literature has contributed little to exemplify the prosthetic limits of safety for the specialist from a clinical point of view. CONCLUSION: Although there is still no general consensus on this matter, most of the literature review articles do provide clinical guidelines that contribute to implant supported prostheses longevity and stability in patients with bruxism. .

OBJETIVO: Realizar uma revisão sistemática, a fim de reunir informações e discutir a previsibilidade de próteses sobre implantes em pacientes com bruxismo. MÉTODOS: Para a identificação dos estudos dessa revisão, foi realizada uma estratégia de busca detalhada e avançada nos bancos de dados PubMed e Medline. Foram utilizados como descritores: bruxismo, implantes dentários, prótese implantossuportada e falha da restauração dentárial; bruxism, dental implants, implant-supported prosthesis e dental restoration failure. Os critérios de inclusão foram: artigos clínicos, estudos controlados aleatórios, estudos in vitro, revisões de literatura e revisões sistemáticas com e sem meta-análise dos últimos 20 anos que abordassem o tema proposto. Os critérios de exclusão foram: artigos sem resumo, estudos em animais, artigos cujo idioma não fosse o inglês e artigos de periódicos que não pertencessem à área odontológica. RESULTADOS: De um total de 54 artigos, após uma análise segundo o critério de inclusão e exclusão, foram selecionados 28 artigos. É sabido que a quantidade de artigos científicos que avaliaram, seja através de estudos retrospectivos, prospectivos ou experimentais, o impacto biológico e biomecânico do bruxismo em próteses sobre implantes é pequena e pouco tem contribuído para melhor exemplificação e discernimento dos limites protéticos de segurança para o especialista sob um ponto de vista clínico. CONCLUSÃO: Portanto, ainda não há um consenso geral acerca desse assunto, porém, a maioria dos artigos de revisão de literatura fornecem guias de orientação clínica, os quais auxiliam na longevidade e estabilidade de próteses sobre implantes em pacientes com bruxismo. .

Efeito do carregamento funcional e parafuncional em próteses unitárias implantossuportadas com diferentes plataformas protéticas: análise 3D por elementos finitos / Effect of functional and parafunctional loading on single-tooth implant-supported prostheses with different prosthetic platforms: a 3-D finite element analysis

Objetivo: analisar a influência do carregamento oclusal parafuncional e da conexão protética na distribuição das tensões no tecido ósseo, utilizando o método de elementos finitos tridimensionais. Material e métodos: cada modelo foi composto por um bloco ósseo da região molar mandibular, com um implante do tipo hexágono externo ou cone-morse (5 mm x 10 mm), e as respectivas coroas metalocerâmicas unitárias parafusadas e cimentadas (altura da coroa: 12,5 mm). A camada de cimento foi construída com 30 μm de espessura. Uma carga funcional (quatro pontos, 200 N axial, 100 N oblíqua) e uma parafuncional (dois pontos, 1.000 N axial, 500 N oblíqua) foram aplicadas, e os resultados visualizados por meio de mapas de von Mises e tensão máxima principal. Resultado: o carregamento parafuncional produziu aumento da concentração e magnitude das tensões, principalmente sob carga oblíqua. A conexão cone-morse proporcionou uma área maior de distribuição de tensões no implante, ao nível da junção implante/parafuso. O parafuso do implante cone-morse apresentou maiores tensões ao nível do pescoço, principalmente no carregamento parafuncional. No osso cortical, as tensões por tração e por compressão localizaram-se ao redor da plataforma e ao nível da primeira rosca do implante em ambos os implantes, e em maior área na conexão externa. Conclusão: 1) Em relação ao osso, o implante cone-morse apresentou a situação biomecânica mais favorável sob ambos os tipos de carregamento e de direção da carga; 2) O carregamento parafuncional induziu ao aumento na magnitude das tensões nas estruturas analisadas.