Evaluation of hydrophilic surface osseointegration in low-density bone: Preclinical study in rabbits

Abstract The aim of this study was to evaluate the osseointegration of a hydrophilic surface (blasting + acid etching + immersion in isotonic solution) in comparison with that of a control surface (blasting + acid etching) using an experimental model of low-density bone. To perform the study, 24 rabbits were submitted to the installation of 4 implants in the iliac bone bilaterally: 2 implants with a control surface and 2 implants with a hydrophilic surface. The rabbits were euthanized at 2, 4, and 8 weeks after implant installation. After euthanasia, one implant from each surface was used to perform the removal torque analysis, and the other implant was used for the execution of non-decalcified histological sections and evaluation of the bone implant contact (% BIC) as well as the fraction of bone tissue area between the implant threads (% BBT). The implants with a hydrophilic surface presented higher %BIC (42.92 ± 2.85% vs. 29.49 ± 10.27%) and % BBT (34.32 ± 8.52% vs. 23.20 ± 6.75%) (p < 0.05) in the 2-week period. Furthermore, the hydrophilic surface presented higher removal torque in the 8-week period (76.13 ± 16.00 Ncm2 vs. 52.77 ± 13.49 Ncm2) (p<0.05). Implants with a hydrophilic surface exhibited acceleration in the process of osseointegration, culminating in greater secondary stability in low-density bone than in implants with a control surface.

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar a osseointegração de uma superfície hidrofílica (jateamento + ataque ácido + imersão em solução isotônica) em comparação com uma superfície controle (jateamento + ataque ácido) usando um modelo experimental de osso de baixa densidade. Para realizar o estudo, 24 coelhos foram submetidos a instalação de 4 implantes bilateralmente no osso ilíaco: 2 implantes com superfície controle e 2 implantes com superfície hidrofílica. Os coelhos foram eutanasiados com 2, 4 e 8 semanas após a instalação dos implantes. Após a eutanásia, um implante de cada superfície foi usado para avaliar o torque de remoção, e o outro implante foi utilizado para execução de cortes histológicos não descalcificados e avaliação de contato osso implante (% BIC) bem como a fração da área tecido ósseo entre as roscas do implante (% BBT). Os implantes com superfície hidrofílica apresentaram maior %BIC (42.92 ± 2.85% vs. 29.49 ± 10.27%) e % BBT (34.32 ± 8.52% vs. 23.20 ± 6.75%) (p < 0.05) no período de 2 semanas. Além disso, a superfície hidrofílica apresentou maior torque de remoção no período de 8 semana (76.13 ± 16.00 Ncm2 vs. 52.77 ± 13.49 Ncm2) (p<0.05). Implantes com a superfície hidrofílica apresentaram aceleração no processo de osseointregração, culminando em melhor estabilidade secundária no osso de baixa densidade em relação a implantes com superfície controle.

Bio-Oss versus Bone Ceramic para elevação bilateral de seio maxilar no mesmo paciente: avaliação histológica qualitativa após seis meses / Bio-Oss versus Bone Ceramic in sinus floor elevation procedures in the same patient: qualitative histological evaluation after six months

O objetivo do presente caso clínico foi avaliar histologicamente o comportamento do Bio-Oss e do Bone Ceramic, utilizados separadamente, para elevação bilateral dos seios maxilares de um paciente com 49 anos, do sexo feminino, que procurou a Escola de Odontologia de Cuiabá/MT para reabilitação implantossuportada. Após bloqueios anestésicos adequados, foi realizada em cada hemimaxila a incisão tecidual com lâmina de bisturi de número 15. Para acesso ao rebordo maxilar atrófico, foi feito o descolamento do retalho total utilizando o descolador de Molt. Posteriormente, no rebordo maxilar atrófico, foi confeccionada uma janela lateral utilizando-se broca esférica diamantada. A parede anterior do seio foi ostectomizada, a membrana sinusal foi deslocada e elevada, sem qualquer perfuração. Subsequentemente, foram realizadas as inserções dos biomateriais: Bio-Oss (lado direito) e Bone Ceramic (lado esquerdo), por um único cirurgião-dentista. Após seis meses, foram obtidas biópsias bilaterais que foram processadas para inclusão em parafina. Cortes foram corados com hematoxilina e eosina para análise histológica qualitativa. Os achados histológicos deste caso clínico confirmam as propriedades osteocondutivas dos biomateriais investigados, visto que foram observados íntimos contatos entre o Bio-Oss ou o Bone Ceramic e o tecido ósseo neoformado. Porém, parece haver uma maior presença de tecido ósseo neoformado ao redor do Bio-Oss. Além disso, ao redor do Bone Ceramic, maior quantidade de células inflamatórias é observada. Apesar dos resultados indicarem ligeira superioridade do Bio-Oss, estudos envolvendo um maior número de pacientes devem ser realizados, a fim de confirmar os achados deste caso clínico.

The aim of this case report was to evaluate from the histologic aspect the behavior of Bio-Oss and Bone Ceramic for bilateral maxillary sinus elevation in a 49 years-old female patient. After adequate anesthesia, an incision was placed with a scalpel blade and the mucoperiosteal flap was elevated. Then, a lateral window was made with a round diamond bur. An osteotomy was placed in the anterior sinus wall, the sinus membrane was dislocated without perforation. After, Bio-Oss (right side) and Bone Ceramic (left side) were packed by the same surgeon. Six months later, biopsies were obtained and processed with H&E staining. The histological findings confirmed osteoconductive properties of both materials with close contact at the newly formed bone. However, more bone tissue seems to be available around Bio-Oss. Besides, more inflammation was seen around Bone Ceramic. Although the results indicate a slight superiority for Bio-Oss, more studies with a great sample size are necessary to corroborate the findings of this clinical report.

Bone apposition and surface treatment in dental implants: histomorphometric pilot evaluation in rabbits

Introduction: The surface of dental implants is an important factor for osseointegration process and different methods of surface treatment have been described. Objective: To investigate the bone apposition in implant surface treated with sandblasting and acid-etching. Material and methods: Ten rabbits were selected and received one implant treated with method I in the left tibia and one implant treated with method II in the right tibia. Then, twenty implants were divided in two groups, according to methods of sandblasting and acid-etching (method I and method II). After 7, 14, 30, 45 and 60 days, tibias were retrieved and submitted to histotechnical procedures. The percentages of bone-implant contact (BIC) and bone area between threads (BABT) were determined throughout histomorphometric analysis and bone apposition was detected in implants of both groups. Results: In BABT measurements, an increase was observed after 45 and 60 days in the method II, compared to method I and no differences were found after 7, 14 and 30 days. In BIC measurements, an increase was detected with method II at 45 days when compared to method I. No differences between groups in BIC values were observed after 7, 14, 30 and 60 days. Conclusion: Our data demonstrated that implants treated with the method II presented increase in the contact between bone and implant after 45 days compared to method I. Moreover, with concern to bone area between threads, it was observed an increased in the method II after 45 and 60 days. However, both groups can be successfully used as a therapeutic strategy to rehabilitation of edentulous patients. Then, further experiments are needed to evaluate, in depth, the putative differential role of each surface treatment.

A influência do complexo B e do laser de baixa intensidade no processo de cicatrização de feridas odontológicas / The influence of B complex and low intensity laser in the healing process of dental wounds

Esforços têm sido concentrados na busca de um fármaco que tenha eficácia clínica no processo de cicatrização de feridas odontológicas. O complexo B pode ser importante no processo de cicatrização e reparação porque é constituído por nutrientes necessários às funções fisiológicas normais ou às reações metabólicas específicas. Além disso, a terapia com laser de baixa intensidade modula vários processos biológicos em modelos animais e em humanos, estimulando a síntese de colágeno, promovendo o processo de regeneração do músculo esquelético após injúria, diminuindo a resposta inflamatória, elevando a neoformação de vasos sanguíneos e auxiliando no processo de cicatrização. Desta maneira, é relevante o estudo da influência do complexo B e do laser de baixa intensidade na tentativa de melhorar o processo de cicatrização de feridas odontológicas, aumentando a eficácia clínica. Essa revisão bibliográfica sugere que tanto o laser de baixa intensidade como o complexo B podem aumentar o processo de cicatrização em feridas e procedimentos odontológicos.

Currently, efforts have been concentrated in the search for a drug clinically efficient on healing dental wounds. The B complex may be important in wound healing process since it is composed of nutrients necessary for normal physiological functions or for specific metabolic reactions. The low intensity laser therapy modulates various biological processes in both animals and humans stimulating collagen synthesis, promoting the regeneration process of skeletal muscle injury after injury In addition it reduces the inflammatory response, increasing the formation of new blood vessels and aiding the healing process. Therefore it is important to study the influence of B complex and of low intensity laser aiming to improve the healing process of dental wounds, increasing clinical efficacy. This literature review suggests that both B complex and low intensity laser therapy can improve the healing process of dental wounds and dental procedures.

Aspectos biológico-celulares da osseointegração baseados nos implantes dentários / Osseointegration: biological and cellular aspects based on implant surfaces no keywords: dental implants

A Osseointegração envolve uma cascata de eventos biológico-celulares, que podem ser acelerados por meio da modificação micro e/ou nanométrica da topografia da superfície dos implantes dentais. Considerando-se que diferentes tipos de tratamentos modificam a superfície do titânio, conferindo-lhe uma topografia mais rugosa, além de alterações físico-químicas que parecem influenciar positivamente a osseointegração, foi realizada uma revisão da literatura sobre os principais tipos de tratamentos de superfícies de implantes de titânio e sua influência na Osseointegração do ponto de vista biológico-celular. Para a realização deste estudo foi feito um levantamento bibliográfico de publicações que datam de 1969 até o presente. Apesar do papel preciso da topografia e da química de superfície sobre a osseointegração de implantes dentários não estar completamente elucidado, os efeitos específicos da superfície de implantes sobre regeneração óssea inicial, cinética e evolução das propriedades mecânicas têm se mostrado bastante promissores. Assim, baseado nas modificações das superfícies de implantes dentais, a Osseointegração pode ser definida como um processo pelo qual a fixação rígida e assintomática de um material aloplástico pode ser alcançada e mantida em íntimo contato com o tecido ósseo, apresentando resistência às cargas funcionais precoces e tardias, podendo este processo ser modulado pelo adequado tratamento da superfície do material aloplástico.

Osseointegration involves a cascade of biological events, which can be accelerated by modifying the micro and/or nanometric topography of dental implant surfaces. Considering that different treatment types modify the titanium surface giving it a more pronounced rough topography, and physicochemical changes that appear to positively influence the osseointegration process, a literature review was made on the main types of surface treatments and their influence on the biological and cellular aspects of osseointegration, with publications dating from 1969 until the present moment. Although the precise role of the implant surface on the osseointegration of dental implants is not completely clear, the specific effects of implant surface on bone regeneration, initial kinetics, and evolution of mechanical properties have shown to be quite promising. Thus, based on dental implant surface modifications, osseointegration can be defined as a process by which rigid asymptomatic fixation of an alloplastic material can be achieved and kept in close contact with bone tissue, being resistant to early and late functional loads. This process can be modulated by an appropriate treatment of the alloplastic material surface.

Aplicação de engenharia tecidual na elevação de seio maxilar: uma revisão sistemática da literatura / Tissue engineering application in sinus lifting procedures: a systematic literature review

O objetivo desta revisão de literatura é apresentar a aplicação da engenharia tecidual em cirurgias de elevação de assoalho do seio maxilar, relatando a influência dessas técnicas no aumento da altura e do volume ósseos no seio maxilar, e na osseointegração dos implantes instalados nas áreas enxertadas. A revisão foi realizada nas bases de dados PubMed e Scopus, utilizando-se as palavras-chave "scaffold" OR "tissue engineered" AND "sinus augmention" OR "sinus floor elevation". Na busca inicial, 463 artigos foram selecionados, dos quais 19 artigos para leituras dos abstracts, chegando ao final a nove artigos, que foram selecionados para avaliação da aplicação da engenharia tecidual em cirurgias de elevação do seio maxilar. Apesar dos resultados positivos da engenharia tecidual em procedimentos de elevação do seio maxilar relatados nos artigos selecionados, existe a necessidade de mais estudos, com melhor padronização de modelos experimentais e dos materiais utilizados, para que se chegue a conclusões convictas acerca do efeito da aplicação da engenharia tecidual na formação óssea em procedimentos de elevação de seio maxilar.

The purpose of this literature review is to present the state-of-the-art on the application of tissue engineering techniques in sinus lifts procedures, reporting the influence of these techniques in increasing bone height and volume in the maxillary sinus, and the osseointegration of the implants installed in the grafted areas. PubMed and Scopus databases were searched using the keywords "scaffold" OR "engineered tissue" AND "sinus augmention" OR "sinus floor elevation". In the initial search 463 articles were selected, of which 19 were selected abstracts reading, with nine papers selected by the end, for evaluation of the application of tissue engineering techniques in sinus lift procedures. Despite the positive results of tissue engineering procedures in sinus floor elevation reported in the selected articles, further studies are still needed, for a better standardization of experimental models and materials used, leading to definitive conclusions about the effects of the application of tissue engineering procedures on bone formation in maxillary sinus lifting procedures.

Gengivite plasmocitária induzida por uso de pimenta / Plasma cell gingivitis induced by papper consupsion: a case report

O objetivo desse estudo foi de apresentar um relato de caso em que o paciente apresentava gengivite plasmocitária induzida por consumo de pimenta. Paciente AMS, sexo masculino, 23 anos, apresentou-se na Clínica de Periodontia, queixando-se de dor intensa, sangramento gengival e mobilidade dental. Foi realizada anamnese não observando-se nada relevante. Na avaliação bucal, observou-se na região anterior gengival edemaciada, sangramento ao toque e grande supuração, além de mobilidade dental. Tratando-se de um quadro agressivo em relação à idade do paciente, foram realizados os seguintes exames complementares: hemograma completo, taxa de glicemia e coagulograma, bem como biópsia, na região anterior inferior, devido a suspeita diagnóstica de linfoma. Ao final da antibioticoterapia, houve melhora significativa do quadro clínico, alívio da dor, gengiva menos edemaciada e redução da supuração e mobilidade. Os exames laboratoriais não apresentaram nenhuma alteração; 15 dias após, o paciente retornou com piora do quadro clínico. O diagnóstico histopatológico foi de gengivite plasmocitária e, então, foi realizada nova anamnese dando maior importância aos hábitos alimentares, sendo que o paciente relatou consumo de pimenta em suas refeições, fato relacionado ao quadro clínico apresentado. Após a eliminação da pimenta da dieta, o paciente apresentou remissão dos dados clínicos.

Evaluation of titanium implants with surface modification by laser beam: biomechanical study in rabbit tibias

The purpose of the present study was to evaluate, using a biomechanical test, the force needed to remove implants with surface modification by laser (Nd:YAG) in comparison with implants with machined surfaces. Twenty-four rabbits received one implant with each surface treatment in the tibia, machined surface (MS) and laser-modified surface (LMS). After 4, 8 and 12 weeks of healing, the removal torque was measured by a torque gauge. The surfaces studied were analyzed according to their topography, chemical composition and roughness. The average removal torque in each period was 23.28, 24.0 and 33.85 Ncm for MS, and 33.0, 39.87 and 54.57 Ncm for LMS, respectively. The difference between the surfaces in all periods of evaluation was statistically significant (p < 0.05). Surface characterization showed that a deep and regular topography was provided by the laser conditioning, with a great quantity of oxygen ions when compared to the MS. The surface micro-topography analysis showed a statistical difference (p < 0.01) between the roughness of the LMS (Ra = 1.38 ± 0.23 ìm) when compared to that of the MS (Ra = 0.33 ± 0.06 ìm). Based on these results, it was possible to conclude that the LMS implants' physical-chemical properties increased bone-implant interaction when compared to the MS implants.