Implant site preparation-related bone microdamage: An alternative ex vivo analysis of drilling speed protocols / Microdanos ósseos gerados na preparação do sítio de instalação de implantes: uma alternativa para análise ex vivo de diferentes protocolos de velocidade de perfuração

ABSTRACT

ABSTRACT Objective: The aim of this study was to evaluate bone microdamage in sites prepared for implant placement by using an ex vivo model with three drilling rotation speeds. Methods: Bovine bone ribs were used for the creation of 18 osteotomy sites at different rotation speeds: 1200 rpm, 800 rpm, and 400 rpm. Specimens were stained with xylenol orange and prepared for histological analysis by using fluorescence and polarized light microscopies. Bone microdamage was evaluated by number and based on total bone area, as follows: microfracture density (Fr.D = n/mm2), microcrack morphology (diffuse or linear), and density (Cr.D = n/mm2), and presence of bone chips. To complement the analysis, linear microcracks were assessed by using confocal microscopy for three-dimensional visualization. Results: Bone microdamage on the osteotomy sites included microcracks, diffuse damages, microfracture, and bone chip formation. There was an association between bone microdamage and cancellous bone (p 0.0016), as well as a positive correlation between Fr.D and Cr.D (p 0.05, r 0.54). BM occurrence was not different between the three rotation speeds. In 3D, the height of the microcrack depth was 60.81 µm. Conclusion: Bone microdamage occurs during osteotomy, and the ex vivo model used was effective for the assessment of these biomechanical parameters. In addition, microdamage was not influenced by the drilling rotation speed in this experimental condition.

RESUMO

RESUMO Objetivo: O objetivo desse estudo foi avaliar os microdanos ósseos em locais preparados para a instalação de implantes utilizando um modelo ex vivo acessando três velocidades de rotação de perfuração. Métodos: Fragmentos ósseos de costela bovina foram utilizados para a criação de 18 sítios de osteotomia em diferentes velocidades de rotação: 1200 rpm, 800 rpm e 400 rpm. As amostras foram coradas com Alaranjado de Xilenol e preparadas para análise microscópica em fluorescência e luz polarizada. Os microdanos ósseos foram avaliados em número e calibrados com base na área total óssea: densidade de microfraturas (Fr.D = n/mm2), morfologia (difusa ou linear) e densidade de microtrincas (Cr.D = n / mm2) e presença de espículas ósseas. Para complementar a análise, microtrincas lineares foram avaliadas por meio de microscopia confocal para visualização tridimensional. Resultados: Os microdanos ósseos incluíram microtrincas, danos difusos, microfraturas e formação de espículas. Houve uma associação entre MO e localização em osso esponjoso (p=0,0016), bem como uma correlação positiva entre Fr.D e Cr.D (p=0,05, r = 0,54). A ocorrência de microdanos ósseos não foi diferente entre as três velocidades de rotação utilizadas. Em 3D, a profundidade maior da microfissura atingiu 60,81 µm. Conclusão: Microdanos ósseos ocorrem durante a osteotomia e podem ser acessados em um modelo ex vivo na condução de experimentos em biomecânica. Sugere-se que a presença de microdanos não é influenciada pela velocidade de rotação durante a perfuração.