Survival rate and stability of surface-treated and non-surface-treated orthodontic mini-implants: a randomized clinical trial

ABSTRACT Objectives: This clinical trial was conducted to evaluate the stability and failure rate of surface-treated orthodontic mini-implants and determine whether they differ from those of non-surface-treated orthodontic mini-implants. Trial Design: Randomized clinical trial with a split-mouth study design. Setting: Department of Orthodontics, SRM Dental College, Chennai. Participants: Patients who required orthodontic mini-implants for anterior retraction in both arches. Methods: Self-drilling, tapered, titanium orthodontic mini-implants with and without surface treatment were placed in each patient following a split-mouth design. The maximum insertion and removal torques were measured for each implant using a digital torque driver. The failure rates were calculated for each type of mini-implant. Results: The mean maximum insertion torque was 17.9 ± 5.6 Ncm for surface-treated mini-implants and 16.4 ± 9.0 Ncm for non-surface-treated mini-implants. The mean maximum removal torque was 8.1 ± 2.9 Ncm for surface-treated mini-implants and 3.3 ± 1.9 Ncm for non-surface-treated mini-implants. Among the failed implants, 71.4% were non-surface-treated mini-implants and 28.6% were surface-treated mini-implants. Conclusion: The insertion torque and failure rate did not differ significantly between the groups, whereas the removal torque was significantly higher in the surface-treated group. Thus, surface treatment using sandblasting and acid etching may improve the secondary stability of self-drilling orthodontic mini-implants. Trial registration: The trial was registered in the Clinical Trials Registry, India (ICMR NIMS). Registration number: CTRI/2019/10/021718

RESUMO Objetivos: Este ensaio clínico foi conduzido para avaliar a estabilidade e a taxa de falha de mini-implantes ortodônticos com superfície tratada, e determinar se elas diferem das dos mini-implantes ortodônticos sem superfície tratada. Desenho do estudo: Ensaio clínico randomizado com desenho de boca dividida. Instituição: Department of Orthodontics, SRM Dental College, Chennai/India. Participantes: Pacientes que necessitavam de mini-implantes ortodônticos para retração anterior em ambas as arcadas. Métodos: Mini-implantes ortodônticos autoperfurantes, cônicos, de titânio com ou sem tratamento de superfície, foram colocados em cada paciente, seguindo um desenho de boca dividida. Os torques máximos de inserção e de remoção foram medidos para cada mini-implante, usando um torquímetro digital. As taxas de falha foram calculadas para cada tipo de mini-implante. Resultados: O valor médio do torque máximo de inserção foi de 17,9 ± 5,6 Ncm para mini-implantes com superfície tratada e 16,4 ± 9,0 Ncm para mini-implantes sem superfície tratada. O valor médio do torque máximo de remoção foi de 8,1 ± 2,9 Ncm para mini-implantes com superfície tratada e 3,3 ± 1,9 Ncm para mini-implantes sem superfície tratada. Entre os implantes que falharam, 71,4% eram mini-implantes sem superfície tratada e 28,6% eram mini-implantes com superfície tratada. Conclusão: O torque de inserção e a taxa de falha não diferiram significativamente entre os grupos; porém, o torque de remoção foi significativamente maior no grupo com superfície tratada. Assim, o tratamento de superfície com jateamento e condicionamento ácido pode melhorar a estabilidade secundária dos mini-implantes ortodônticos autoperfurantes. Registro do estudo: Esse estudo foi registrado no Clinical Trials Registry, Índia (ICMR NIMS). Número de registro: CTRI/2019/10/021718

Análise mecânica e da deformação da conexão de implantes de hexágono externo após a instalação com um novo tipo de montador / Mechanical and deformation analysis of external hexagon implant connection after installation with a new type of mount

A sobrecarga do hexágono durante a inserção dos implantes dentários de hexágono externo pode gerar danos irreversíveis ao mesmo ocasionando problemas futuros na reabilitação. Sendo assim, esse trabalho teve por objetivo avaliar a deformação e resistência ao contra-torque dos hexágonos com o uso de um montador modificado proposto pelo autor para inserção dos implantes tipo hexágono externo (HE) tendo como hipótese de que o montador modificado apresente resultados diferentes do montador padrão. Para isso, 44 implantes foram divididos em dois grupos, controle (montador normal MN; n=12) e o teste (montador modificado MM; n=12), e foram submetidos ao teste de torção seguindo os parâmetros da norma ISO 13498:2013. Em seguida, a deformação dos hexágonos e possíveis deformações causadas às roscas internas dos implantes foram analisadas, respectivamente, de forma qualitativa por meio de microscopia eletrônica de varredura. Já para o teste de fadiga, controle (MN; n=10) e teste (MM; n=10), os parâmetros utilizados foram da norma ISO 14801:2007. Ao final de 1,2 x 106 (4Hz) ciclos, o valor de destorque dos pilares foi registrado. A desadaptação da junta pilar/implante foi avaliada qualitativamente por meio da microscopia MEV. Como resultados pudemos observar maior manutenção da estrutura da conexão pelo grupo MM comparado ao grupo MN, sugerindo-se que o grupo MM apresentaram comportamento mais seguro e previsível quando comparado ao grupo MN(AU)

Hexagon overload during the insertion of external hexagon dental implants can lead to irreversible damage, leading to future problems in rehabilitation. Thus, this study aimed to evaluate the deformation and reverse torque resistance of hexagons with the use of a modified mount proposed by the author for insertion of external hexagon (HE) implants with the hypothesis that the modified mount presents different results compared to the default assembler. For this, 44 implants were divided into two groups, control (normal mount MN; n = 12) and the test (modified mount MM; n = 12), and were submitted to torsion testing following the parameters of ISO 13498: 2013. Then, the deformation of the hexagons and possible deformations caused to the internal threads of the implants were analyzed qualitatively, respectively by scanning electron microscopy. For the fatigue test, control (MN; n = 10) and test (MM; n = 10), the parameters used were from ISO 14801: 2007. At the end of 1.2 x 106 (4Hz) cycles, the abutment value of the abutments was recorded. Abutment of the abutment / implant joint was qualitatively evaluated by SEM microscopy. As a result we could observe a better maintenance of the connection structure by the MM group compared to the MN group, suggesting that the MM group presented a safer and more predictable behavior when compared to the MN group(AU)

Estabilidade em implantes dentários: análise da frequência de ressonância e torque de inserção / Stability in dental implants: analysis of resonance frequency and insertion torque

As pesquisas clínicas na área da implantodontia apresentam uma grande dificuldade em relação à avaliação da osseointegração e estabilidade dos implantes. Dessa forma, a análise de frequência de ressonância (AFR) têm se tornado uma das principais ferramentas utilizadas, já que oferece, de forma simples e não invasiva, a possibilidade de se monitorar a estabilidade durante todo o período desejado. Outra medida também bastante usada na prática clínica é o torque de inserção dos implantes. No entanto, essa medida é limitada ao trans-cirúrgico e nos fornece unicamente a estabilidade primária dos implantes, o que a torna mais indicada para avaliação da possibilidade de se submeter à carga imediata. Este estudo apresenta como objetivos avaliar, por meio de um estudo transversal, se os valores do coeficiente de estabilidade do implante (ISQ) são similares em diferentes alturas do componente protético e diretamente na plataforma, quando mensurados por meio da AFR e avaliar por meio de uma revisão sistemática e meta-análise a relação entre o torque de inserção e a AFR, investigando se estes dois instrumentos fornecem avaliações similares da estabilidade primária de em um mesmo implante. Para tal, foi realizado um estudo transversal em 31 implantes osseointegrados com plataforma de hexágono externo, com 4.1 mm de diâmetro e comprimento maior ou igual a 10mm e uma revisão sistemática com ensaios clínicos que reportassem valores de ISQ e torque de inserção. Assim, nossos estudos recomendam que explorar e desenvolver a AFR como método de avaliação da estabilidade implantar deve ser uma busca ainda necessária das pesquisas científicas para melhor compreensão do comportamento dos implantes dentários, nos seus diversos momentos e situações na cavidade oral, bem como determinar um bom nível de estabilidade que consequentemente determinaria uma maior longevidade e funcionalidade dos implantes dentários

Clinical research in the implantology presents a great difficulty regarding the evaluation of the osseointegration and stability of the implants. Thus, resonance frequency analysis (RFA) has become one of the main tools used, since it offers, in a simple and non-invasive way, the possibility of monitoring the stabiblity during the desired period. Another measure also widely used in clinical practice is the insertion torque of the implants. However, this measureis limited to the transsurgical and provides only the primary stability of the implants, which makes it more suitable for evaluation the possibility of undergoing immediate loading. This study aims to evaluate, through a cross-sectional study, whether implant stability coefficient (ISQ) values are similar at different heights...

Influência do torque de inserção na deformação da superfície de implantes osseointegráveis / Influence of insertion torque on dental implant surface deformation

Objetivo: avaliar as alterações na morfologia da superfície de implantes osseointegráveis submetidos a diferentes torques de inserção e analisar as possíveis interferências no processo de osseointegração. Material e métodos: foram utilizados implantes com superfícies tratadas com ácidos e inseridos em costelas bovinas com torques entre 32 Ncm e 171 Ncm. Após a inserção, os implantes foram removidos sem torção, com corte das costelas para não alterar a superfície e analisados no microscópio eletrônico de varredura (MEV). Resultados: as análises mostraram deformações plásticas heterogêneas das superfícies dos implantes inseridos com torques acima de 72 Ncm. O implante que recebeu maior torque de inserção apresentou deformações nos vértices e flancos dos filetes de roscas, com a presença de microtrincas na camada de óxido de titânio. Conclusão: as deformações alteram as microcavidades da superfície, criadas pelo ataque ácido, e podem prejudicar na adesão das células e proteínas.

Objective: the purpose of the present study was to evaluate the alterations on the surface of dental implants submitted to different insertion torques. Material and methods: acid-etched dental implants were used and placed into bovine ribs with insertion torques between 32 Ncm and 171 Ncm. After that, the bovine ribs were cut for implant removal without torque. Scanning electron microscopy were used for implant surface analyses. Results: surface plastic deformations were seen after insertion torque higher than 72 Ncm. The implant surface plastic deformation increased with insertion torque value. The highest insertion torque values induced plastic deformation and microcracks in the titanium oxide film. Conclusion: the deformations seen can alter the microcavities and infl uence in the interactions among cells and proteins with the implant surface.

Correlação entre torque final de inserção e frequência de ressonância em três modelos de implantes dentários: estudo experimental in vitro / Correlation between final insertion torque and resonance frequency in three dental implant models: an experimental in vitro study

A estabilidade primária dos implantes dentários está relacionada principalmente a fatores como técnica cirúrgica, qualidade e quantidade óssea. A experiência do operador aliada à técnica cirúrgica adequada, e a mensuração da estabilidade primária por meio da frequência de ressonância (FR) e torque de inserção, podem ajudar o profissional a documentar e traçar o prognóstico do caso clínico. Objetivos: analisar a estabilidade primária entre três modelos de implantes dentários, com desenhos diferentes entre si, da empresa Conexão Sistema de Próteses (Arujá/SP, Brasil), por meio do torque final de inserção e FR. Material e métodos: o torque de inserção dos implantes foi mensurado com torquímetros digitais e, quando necessário, manual; a mensuração da FR foi realizada logo após a instalação, usando o equipamento Osstell ISQ em duas direções (paralelo e perpendicular ao osso), na escala ISQ. Resultados: os resultados indicaram que a maior média de torque de inserção foi do implante Flash (Grupo 3 – 68 Ncm); seguida do EasyGrip (Grupo 2 – 63,5 Ncm), e com média mais baixa no modelo Master (Grupo 1 – 50 Ncm). O teste Anova não mostrou diferenças significativas para o torque (p > 0,05), porém, quando aplicado à FR, apresentou um nível de significância elevado (p < 0,05). Conclusão: existe uma correlação positiva e significativa entre torque final de inserção e a FR nos Grupos 2 e 3

The primary stability of dental implants is mainly related to factors such as surgical technique, bone quality, and quantity. The operator’s experience combined with adequate surgical technique and the measurement of primary stability by the resonance frequency (RF) and insertion torque can help professionals to document and trace the prognosis of each clinical case. Objectives: to evaluate the primary stability between three implant models (Conexão Sistemas de Prótese (Arujá/SP, Brazil) with different designs through final insertion torque and RF. Material and methods: the insertion torque was measured with digital and manual devices when necessary, and RF measurement performed shortly after installation using the Osstell in two directions (parallel and perpendicular to the bone) by ISQ values. Results: group 3 (Flash) presented the highest mean torque (68 Ncm), followed by Easy Grip (Group 2 – 63.5 Ncm), and Master (Group 1 – 50 Ncm). The Anova test demonstrated no differences among torque values (p >0.05), but a high level of significance was found for RF (p <0.05). Conclusion: a positive and significant correlation was found between the final insertion torque and RF in the Groups 2 and 3.

Influência da forma e superfície dos implantes, e da cortical óssea na estabilidade primária / Influence of the shape and surface of implants and cortical bone in the primary stability

A estabilidade primaria (EP) dos implantes osseointegrados, é um dos fatores que influencia no índice de sucesso na implantodontia, entretanto vários parâmetros influenciam na EP. O objetivo do presente trabalho foi analisar a influencia da forma do implante (com, ou sem microroscas), superfície do implante (anodizada, e com ataque acido) e a espessura da cortical óssea (1, 2 e 3 mm) na estabilidade primaria. A estabilidade foi quantificada pelo torque de inserção (TI), torque de remoção (TR) com um torquimetro digital (Lutron 8800®), e pelo ISQ (Implant Stability Quocient) índice usado para avaliação da frequencia de ressonância (AFR), medido pelo Osstell Mentor®. Os resultados mostraram que as variáveis analisadas, influenciam na estabilidade dos implantes. A superfície anodizada, obtém valores maiores, nos quesitos TI e TR, do que os de superfície ácida. Os implantes com microroscas e roscas duplas, obtiveram resultados maiores nos quesitos TI e TR, do que os de desenho convencional. No que se refere a AFR, temos que apenas com a superfície anodizada, os valores são maiores do que os da superfície acida, TI e TR quando comparados com a AFR, não apresentam uma correlação quando da avaliação da estabilidade primaria

The primary stability (EP) of osseointegrated implants, is one of the factors that influences the implantology index of sucess. The aim of the present study, was analyzed the influence of surface (acid etched and anodized), and design (with and without microespiras) of dental implants, and cortical bone thickness (1, 2 and 3 mm) in a primary stability. The stability was quantified, for insertion torque (TI), and removal torque (TR), with a torquimeter (Lutron 8800®), and ISQ (Implant Stability Quocient), index used to evaluate resonance frequency measured with a Ostell Mentor® device. The results showed that, variable analyzed had influence in a implant stability. The anodized surface, get higher values in TI and TR parameters, than acid etched surface. The implants with microroscas get higher values in TI and TR parameters, than conventional design. As regard a resonance frequence, we get just higher values in anodized surface, than acid etched surface. TI and TR when compares with resonance frequency, doesn’t has correlation when evaluating primary stability

Influência da forma e superfície dos implantes, e da cortical óssea na estabilidade primária / Influence of the shape and surface of implants and cortical bone in the primary stability

A estabilidade primaria (EP) dos implantes osseointegrados, é um dos fatores que influencia no índice de sucesso na implantodontia, entretanto vários parâmetros influenciam na EP. O objetivo do presente trabalho foi analisar a influencia da forma do implante (com, ou sem microroscas), superfície do implante (anodizada, e com ataque acido) e a espessura da cortical óssea (1, 2 e 3 mm) na estabilidade primaria. A estabilidade foi quantificada pelo torque de inserção (TI), torque de remoção (TR) com um torquimetro digital (Lutron 8800®), e pelo ISQ (Implant Stability Quocient) índice usado para avaliação da frequencia de ressonância (AFR), medido pelo Osstell Mentor®. Os resultados mostraram que as variáveis analisadas, influenciam na estabilidade dos implantes. A superfície anodizada, obtém valores maiores, nos quesitos TI e TR, do que os de superfície ácida. Os implantes com microroscas e roscas duplas, obtiveram resultados maiores nos quesitos TI e TR, do que os de desenho convencional. No que se refere a AFR, temos que apenas com a superfície anodizada, os valores são maiores do que os da superfície acida, TI e TR quando comparados com a AFR, não apresentam uma correlação quando da avaliação da estabilidade primaria

The primary stability (EP) of osseointegrated implants, is one of the factors that influences the implantology index of sucess. The aim of the present study, was analyzed the influence of surface (acid etched and anodized), and design (with and without microespiras) of dental implants, and cortical bone thickness (1, 2 and 3 mm) in a primary stability. The stability was quantified, for insertion torque (TI), and removal torque (TR), with a torquimeter (Lutron 8800®), and ISQ (Implant Stability Quocient), index used to evaluate resonance frequency measured with a Ostell Mentor® device. The results showed that, variable analyzed had influence in a implant stability. The anodized surface, get higher values in TI and TR parameters, than acid etched surface. The implants with microroscas get higher values in TI and TR parameters, than conventional design. As regard a resonance frequence, we get just higher values in anodized surface, than acid etched surface. TI and TR when compares with resonance frequency, doesn’t has correlation when evaluating primary stability