Assessing peri-implant bone microarchitecture: conventional vs. osseodensification drilling - ex vivo analysis

ABSTRACT

Abstract The aim was to evaluate primary implant stability and bone microarchitecture in two drilling situations, by comparing the conventional technique (CT) and osseodensification (OD) (Versah Burs - Jackson - Mississippi - USA). The implant insertion torque (IT), implant stability quotient (ISQ), and the peri-implant trabecular microstructure were assessed on bone fragments obtained from pig's tibia (n=12), divided between CT (n=6) and OD (n=6). After the drilling procedure, the implants were installed (3.5x8.5 mm, Epikut - SIN - São Paulo - Brazil). The IT and ISQ were measured using a digital torque wrench and resonance frequency analysis. Then, the bone fragments containing the implants were removed with a trephine and analyzed by Microtomography (µCT, 8.0 µm). The comparison between groups was performed using the unpaired t-test (α=0.05). The results revealed that OD promotes a higher insertion torque (CT 7.67±2.44 Ncm; OD 19.78±5.26 Ncm) (p=0.0005), although ISQ was not different (CT 61.33±4.66; OD 63.25±4.58) (p=0.48). There was a significant increase in peri-implant bone volume (CT 23.17±3.39 mm3; OD 32.01±5.75 mm3) (p=0.008), and trabecular parameters separation (CT 0.4357±0.03 mm; OD 0.3865±0.04 mm) (p=0.0449), number (CT 1.626±0.18 1/mm; OD 1.946±0.13 1/mm) (p=0.007), and thickness (CT 0.1130±0.009 mm; OD 0.1328±0.015 mm) (p=0.02). Structure model index (SMI) data demonstrate no significant differences between groups (CT 1.7±0.2; OD 1.4±0.4) (p=0.12). In conclusion, OD increases the insertion torque values and promotes beneficial changes regarding bone microarchitecture compared with CT, revealing more peri-implant bone volume with consequent higher primary stability.

RESUMO

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar a estabilidade de implante e a microarquitetura óssea em duas técnicas de fresagem, comparando a técnica convencional (CT) e a osseodensificação (OD) (Versah Burs - Jackson - Mississippi - EUA). O torque de inserção do implante (IT), quociente de estabilidade primária (ISQ) e a estrutura trabecular peri-implantar foram avaliados em fragmentos ósseos obtidos de tíbia de porco (n=12), divididos entre CT (n=6) e OD (n=6). Após o procedimento de fresagem, foram instalados implantes (3,5x8,5 mm, Epikut - SIN - São Paulo - Brasil). O IT e o ISQ foram aferidos por meio de um torquimetro digital e análise de frequência de ressonância. Em seguida, os fragmentos ósseos contendo os implantes foram removidos com trefina e analisados ​​por microtomografia computadorizada (µCT, 8,0 µm). A comparação entre os grupos foi realizada por meio do teste-t não-pareado (α=0.05). Os resultados revelaram que a OD promove maior torque de inserção (CT 7,67 ± 2,44º Ncm; OD 19,78 ± 5,26 Ncm) (p=0,0005), embora a estabilidade primária não tenha sido diferente (CT 61.33 ± 4.66; OD63.25 ± 4.58) (p=0,48). Houve um aumento significativo no volume ósseo peri-implantar (CT 23,17±3,39 mm3; OD 32,01±5,75 mm3) (p=0,0089) e parâmetros trabeculares separação (CT 0,4357 ± 0,03 mm; OD 0,3865 ± 0,04 mm) (p=0,0449), número (CT 1,626 ± 0,18 1/mm; OD 1,946 ± 0,13 1/mm) (p=0,007) e espessura (CT 0,1130 ± 0,009 mm; OD 0,1328 ± 0,015 mm) (p=0,02) O índice de modelo estrutural (SMI) não demostrou diferença estatisticamente significativa (p=0.1228). Concluindo, OD apresenta maiores valores de torque de inserção e promove mudanças benéficas na microarquitetura óssea em comparação com a TC, revelando maior volume ósseo peri-implantar.