Stress distribution in lower second molar mesialization using mini-implants: a pilot study using 3D finite element analysis / Distribuição de tensões na mesialização do segundo molar inferior usando mini-implantes: um estudo piloto usando análise de elementos finitos 3D

Objective: to analyze the stress distribution in a 3D model that simulates second molar mesialization using two different types of mini-implants. Material and Methods: a mandible bone model was obtained by recomposing a computed tomography performed by a software program. The cortical and trabecular bone, a lower second molar, periodontal ligament, orthodontic tube, resin cement and the mini-implants were designed and modeled using the Rhinoceros 4.0 software program. The characteristics of self-drilling orthodontic mini-implants were: one with 7 mm length, 1 mm transmucosal neck section and 1.6 mm diameter and another with 5 mm length and 1.5 mm diameter. A total of 235.161 and 224.505 elements were used for the mesh. These models were inserted into the bone block and then subjected to loads of 200 cN (centinewton). The results were calculated and analyzed by the Ansys 17.0 software program for qualitative verification through displacement and maximum principal stress maps. Results: it was possible to observe that the periodontal ligament presented low displacement and stress values. However, the physiological values presented are among those capable to provide orthodontic movement, with compression and tensile area visualization staggered between 0.1 and -0.1 MPa (megapascal). Conclusion: within the limitations of the study, the mini-implants tested showed similar results where the load on the tooth allowed dental displacement (molar mesialization), with a tendency to rotate it, theoretically allowing the second molar to take the location of the first molar. (AU)

Objetivo: analisar a distribuição de tensões em um modelo 3D que simula a mesialização do segundo molar usando dois tipos diferentes de mini-implantes. Material e Métodos: um modelo de osso mandibular foi obtido por recomposição de uma tomografia computadorizada realizada por um software. O osso cortical e trabecular, um segundo molar inferior, ligamento periodontal, tubo ortodôntico, cimento resinoso e os mini-implantes foram projetados e modelados no software Rhinoceros 4.0. As características dos mini-implantes ortodônticos auto perfurantes foram: um com 7 mm de comprimento, 1 mm de secção transmucosa e 1,6 mm de diâmetro e outro com 5 mm de comprimento e 1,5 mm de diâmetro. Para a malha, foram utilizados 235.161 e 224.505 elementos. Esses modelos foram inseridos no bloco ósseo e então submetidos a cargas de 200 cN (centinewton). Os resultados foram calculados e analisados pelo software Ansys 17.0 para verificação qualitativa por meio de mapas de deslocamento e tensões máximas principais. Resultados: foi possível observar que o ligamento periodontal apresentou baixos valores de deslocamento e tensões. Porém, os valores fisiológicos apresentados são capazes de proporcionar movimentação ortodôntica, com visualização da área de compressão e tração escalonada entre 0,1 e -0,1 MPa (megapascal). Conclusão: dentro das limitações do estudo, os mini-implantes testados apresentaram resultados semelhantes onde a carga sobre o dente permitiu o deslocamento dentário (mesialização do molar), com tendência a girá-lo, permitindo teoricamente que o segundo molar ocupe do lugar do primeiro molar (AU)

Biomechanical analysis of narrow dental implants for maxillary anterior rehabilitation / Análise biomecânica de implantes de diâmetro reduzido para reabilitação da região anterior da maxila

Introdução: O conhecimento da biomecânica de implantes de diâmetro reduzido indica dimensões seguras para uso clínico. Objetivo: O objetivo do presente estudo foi comparar biomecanicamente implantes de diâmetro regular e reduzido para suporte de próteses implantossuportadas unitárias na região anterior da maxila por meio de análise de elementos finitos 3D (3D-FEA). Material e método: Quatro modelos 3D-FEA foram desenvolvidos a partir de recomposição de tomografia computadorizada e dados da literatura: um bloco ósseo na região incisiva lateral superior direita com implante e coroa. M1: 3,75 x 13 mm, M2: 3,75 x 8,5 mm, M3: 2,9 x 13 mm e M4: 2,9 x 8,5 mm. Foi aplicada carga de 178 N nos ângulos 0, 30 e 60 graus em relação ao longo eixo do implante. Foram avaliados mapas de tensão de Von Mises, tensão principal máxima e microdeformação. Resultado: M3 e M4 apresentaram maiores valores de tensão e microdeformação que M1 e M2, principalmente quando foram aplicadas forças inclinadas. Porém, M3 apresentou comportamento biomecânico melhor do que M4. Conclusão: Pode-se concluir que reduzir o diâmetro dos implantes pode prejudicar a biomecânica durante a aplicação de forças, mas a distribuição e intensidade das tensões, bem como os valores de microdeformação podem ser melhorados se o comprimento do implante for aumentado

Introduction: Narrow diameter implants biomechanics knowledge indicates safe dimensions for clinical use. Objective: Purpose of the present study was biomechanically to compare regular and narrow diameter implants to support single implant-supported prosthesis in the anterior region of the maxilla by 3D finite element analysis (3D-FEA). Material and method: Four 3D-FEA models were developed form CT scan recompositing and literature data: a bone block in the right upper lateral incisive region with implant and crown. M1: 3.75 x 13 mm, M2: 3.75 x 8.5 mm, M3: 2.9 x 13 mm and M4: 2.9 x 8.5 mm. It was applied load was of 178 N at 0, 30 and 60 degrees in relation to implant long axis. Von Mises stress, maximum principal stress and microdeformation maps were evaluated. Result: M3 and M4 did show higher tension and higher microdeformation values than M1 and M2, especially when inclined forces were applied. However, M3 presented enhanced biomechanical behavior than M4. Conclusion: It can be concluded that reduce the diameter of the implants can disadvantage to the biomechanics during the application of forces, but the distribution and intensity of the stresses, as well as the micro deformation values can be improved if the length of the implant is increased

Análise biomecânica envolvendo implantes estreitos para reabilitações unitárias na região maxilar anterior / Biomechanical analysis involving narrow implants for unitary rehabilitation in the anterior maxillary region

Proposição: Avaliar biomecanicamente a possibilidade de uso de implantes de diâmetro reduzido em reabilitações unitárias em região maxilar anterior. Foram avaliados biomecanicamente o uso de implantes de diâmetro 2,9 mm com implantes de 3,5 mm instalados a nível ósseo e 1,5 mm infraósseo, variando-se o comprimento dos implantes (7 mm, 8,5 mm, 10 mm, 11,5 mm, 13 mm e 15 mm), por meio da análise dos elementos finitos 3D. Material e métodos: 12 modelos tridimensionais foram simulados com ajuda dos programas Invesalius, Rhinoceros 3D e SolidWorks. Cada modelo possuía um bloco ósseo da região anterior maxilar (osso tipo III) com a presença dos dentes incisivo central e canino, simulando uma reabilitação com coroa unitária metal free cimentada (dente incisivo lateral direito), suportada por um implante de 7 mm, 8,5 mm, 10 mm, 11,5 mm, 13 mm ou 15 mm, variando-se o diâmetro do implante (2,9 mm e 3,5 mm) e a instalação dos implantes no tecido ósseo (ao nível e 1,5 mm infraósseo). Os modelos foram processados pelos programas ANSYS 19.2, utilizando uma força de 178 N em diferentes inclinações (0º, 30º e 60º). Os resultados foram plotados em mapas de Tensão de Von Mises (VM), Tensão Máxima Principal (TMP), Microdeformação (µÎµ) e Deslocamento. Resultados: Na análise de VM houve um aumento da concentração de tensão com o aumento da inclinação da força nos implantes/componentes e tecido ósseo. Foi possível observar maiores concentrações de tensões para os implantes instalados 1,5 mm infraósseo, além disso, os implantes de 2,9 mm de diâmetro apresentaram maiores concentrações de tensões. Sob análise de TMP e µÎµ, o tecido ósseo apresentou maiores concentrações de tensões de tração e microdeformação sob cargas oblíquas (30° e 60°) ao redor do pescoço do implante (tecido ósseo cortical) na técnica de instalação ao infraósseo, além isso, foi possível observar que os implante menor diâmetro apresentaram maiores concentrações de tensões nos implantes/componentes e tecido ósseo e menor tendência de deslocamento na técnica de instalação ao nível ósseo. Conclusão: Os implantes de 3,5 mm de diâmetro foram mais favoráveis biomecanicamente que os implante de 2,5 mm, independentemente do tipo de técnica de instalação utilizadas. A instalação de implantes por técnica ao nível ósseo nas condições do estudo, favoreceu uma diminuição de concentração de tensões no tecido ósseo adjacente ao implante(AU)

Proposition: Biomechanically evaluate the possibility of using small diameter implants in unitary rehabilitation in the anterior maxillary region. Biomechanically evaluated the use of 2.9 mm diameter implants with 3.5 mm implants placement at bone level and 1.5 mm subcrestal, through 3D finite element analysis. Material and methods: 12 three-dimensional models were simulated with the help of the Invesalius, Rhinoceros 3D and SolidWorks programs. Each model had a bone block from the anterior maxillary region (type III bone) with the presence of the central and canine incisor teeth, simulating a rehabilitation with a cemented metal free unitary crown (right lateral incisor tooth), supported by implant the 7 mm, 8,5 mm, 10 mm, 11.5 mm, 13 mm or 15 mm, varying the implant diameter (2.9 mm and 3.5 mm), the placement of the implants in the bone tissue at level 1, 5 mm subcrestal. The models were processed by the ANSYS 19.2 programs, using a force of 178 N at different slopes (0º, 30º and 60º). The results were plotted on Von Mises Stress (VM), Maximum Main Stress (TMP), Microdeformation (µÎµ) and Displacement. Results: In the analysis of VM there was an increase in the concentration of tension with the increase of the inclination of the force in the implants/components and bone tissue. It was possible to observe higher concentrations of stresses for the implants installed in the subcrestal, in addition, the implants of 2.9 mm in diameter presented higher concentrations of stresses. Under analysis of TMP and µÎµ, the bone tissue showed higher concentrations of tensile stresses and microdeformation under oblique loads (30° and 60°) around the implant neck (cortical bone tissue) in the placement the technique at the subcrestal, in addition , it was possible to observe that the smaller diameter implants showed higher concentrations of stress in the implants/components and bone tissue and and less tendency of displacement in the installation technique at the bone level. Conclusion: The 3.5 mm diameter implants were more favorable biomechanically than the 2.5 mm implants, regardless of the type of placement the technique used. The placement of implants by crestal technique under the conditions of the study, favored a decrease of stress concentration in the bone tissue adjacent to the implant(AU)

Short implants versus longer implants with maxillary sinus lift. A systematic review and meta-analysis

Abstract This study compared the survival rate of dental implants, amount of marginal bone loss, and rates of complications (biological and prosthetic) between short implants and long implants placed after maxillary sinus augmentation. This systematic review has been registered at PROSPERO under the number (CRD42017073929). Two reviewers searched the PubMed/MEDLINE, Embase, LILACS, and Cochrane Library databases. Eligibility criteria included randomized controlled trials, comparisons between short implants and long implants placed after maxillary sinus augmentation in the same study, and follow-up for >6 months. The Cochrane Collaboration's tool for assessing the risk of bias in randomized trials was used to assess the quality and risk of bias of the included studies. The search identified 1366 references. After applying the inclusion criteria, 11 trials including 420 patients who received 911 dental implants were considered eligible. No significant difference was observed in the survival rate [p = 0.86; risk ratio (RR): 1.08; 95% confidence interval (CI): 0.46-2.52] or in the amount of marginal bone loss (p = 0.08; RR: −0.05; 95%CI: −0.10 to 0.01). However, higher rates of biological complications for long implants associated with maxillary sinus augmentation were observed (p < 0.00001; RR: 0.21; 95%CI: 0.10-0.41), whereas a higher prosthetic complication rate for short implants was noted (p = 0.010; RR: 3.15; 95%CI: 1.32-7.51). Short implant placement is an effective alternative because of fewer biological complications and similar survival and marginal bone loss than long implant placement with maxillary sinus augmentation. However, the risk of mechanical complications associated with the prostheses fitted on short implants should be considered.

Uso de reforço metálico para resolução de fraturas recorrente em reabilitação com prótese total superior ­ relato de caso / Use of metallic reinforcement for resolution of recurrent fractures in rehabilitation with maxillary complete denture ­ case report

Tratamentos envolvendo Prótese Total (PT) baseiam-se na devolução da qualidade de vida pela recuperação da função mastigatória e estética; porém, um problema cotidiano são as fraturas das bases e/ou dentes de resina acrílica, que podem gerar problemas inclusive psicológicos. Assim, a presente descrição tem por objetivo relatar um caso clínico no qual foi utilizado reforço metálico na PT superior, associado à confecção de uma PPR convencional inferior, para reabilitação estética e funcional. Paciente de 58 anos, feminino, branca, compareceu a clínica de Reabilitação Oral da faculdade de Odontologia de Araçatuba, com queixa estética da prótese superior, além de fraturas recorrentes. Após anamnese observou-se que a prótese apresentava regiões de fratura, com excessivo desgaste nos dentes e vários consertos. Assim, foi planejado confecção de uma PT com reforço metálico além de uma PPR na arcada inferior. foram realizados procedimentos convencionais de confecção da PT superior e PPR inferior incluindo registro para pequeno aumento da dimensão vertical. Após a aprovação durante a prova funcional, foi realizada a inclusão da prótese, sendo realizada então a fase laboratorial da confecção da barra metálica que, após construída, recebeu uma camada de opacificador cerâmico para favorecer a estética. Após o tratamento foi possível observar que o procedimento atingiu seu objetivo, eliminando o problema de fraturas recorrentes sem interferência estética, e devolveu qualidade de vida para a paciente. Após 2,5 anos de controle foi possível constatar que a utilização de reforço metálico foi uma alternativa viável para redução das fraturas sem comprometimento estético quando bem indicada.

Treatments involving complete dentures (CD) consist on the recovery of patients' quality of live restoring booth function and aesthetics. however fractures on the saddle or of the resin elements are common and may result on psycological problems. Therefore this study aims to report a clinical case that used metallic reinforcement of upper CD associated to fabrication of a conventional lower removable partial denture (RPD) for aesthetic and functional rehabilitation. A 58 years-old female Caucasian patient sought treatment at Clinics of Oral Rehabilitation of Dental School of Araçatuba complaining of poor aesthetics and recurrent fractures of upper CD. Anamnesis showed many fractures and repairs on the prostheses with excessive wear of teeth. Thus were planned the fabrication of a CD with metallic reinforcement and a RPD for lower jaw. Standard procedures for fabrication of the prostheses were performed, including record for a little increase of vertical dimension. After approval of the patient, in the clinical test the prostheses was included and followed by the laboratorial phase of the manufacture of a metallic bar that covered in opaque ceramic to preserve aesthetics. After treatment it was possible to observe that the procedure has achieved its objective eliminating the problem of recurrent fractures without compromising dental aesthetic restoring patient's quality of life. After a 2.5 years follow-up it was possible to find that when properly indicated the use of metallic reinforcement was a viable alternative for reducing recurrent fractures without compromising aesthetic.

Utilização de implante curto associado a micro pilar protético, uma alternativa para não realização de cirurgia de levantamento de seio maxilar ­ relato de caso / The use of short implant associated with micro prosthetic abutment, an alternative for not performing maxillary sinus lifting surgery ­ case report

A reabilitação com implantes tem como desafio as limitações de quantidade e qualidade óssea, sendo necessárias técnicas cirúrgicas de enxerto ósseo, permitindo a instalação dos implantes convencionais. Para pacientes que preferem opções menos complexas e traumáticas, os implantes curtos são uma opção de tratamento menos invasiva e com boa previsibilidade. Porém, para o seu melhor desempenho, princípios biomecânicos devem ser empregados, como utilização de mesa oclusal reduzida, ferulização de implantes, conexão interna do tipo Cone Morse e plataforma Switching. O objetivo desse trabalho foi relatar um caso clínico de uma paciente que descartou a cirurgia de levantamento de seio maxilar, sendo então proposto o tratamento com a utilização de implante curto do tipo Cone Morse, em que foi realizado o planejamento reverso e o uso de princípios biomecânicos.

Rehabilitation with implants is challenged by bone quantity and quality limitations, being necessary surgical techniques for bone grafting that allow conventional implants installation. for patients who prefer less complex and traumatic options, short implants are a less invasive treatment option and has good predictability. however, for best performance, biomechanical principles should be used, such as use of reduced occlusal table, splinting implants, internal connection of the Cone Morse type and Switching platform. The aim of this study was to report a case of a patient who dismissed the maxillary sinus lifting surgery, so the treatment proposed was the use of short implant Cone Morse type, in which reverse planning was done with the use of biomechanics principles.