In Vitro Microstructural Analysis of Dental Implants Subjected to Insertion Torque and Pullout Test

ABSTRACT

The change in the implant microstructure during handling may reduce the potential of surface treatment on the osteoinduction and, therefore, on the osseointegration. The aim of this study was to evaluate by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) the effect of insertion torque and pullout test on the microstructure of dental implants with different shapes. Four shapes of implants (n=8) were selected conical with surface treatment (COTS), cylindrical with surface treatment (CTS), cylindrical with double surface treatment (CTSD) and cylindrical with machined surface (CSU). Before and after performing the mechanical tests, the screw surfaces were subjected to analysis of chemical composition by EDX. The results obtained by the microstructural analysis showed presence of three main chemical elements Ti, C and O. There was a significant change in the concentration of Ti and C. The implant with double surface treatment (CTSD) showed the greatest Ti reduction and the greatest C increase. It may be concluded that the mechanical manipulation may alter the implant surfaces as regards their microstructure. Therefore, surgical planning should take into consideration the choice of surface treatment because the characteristics of the implants may be modified as they are inserted and removed from the bone site.

RESUMO

A alteração da microestrutura do implante durante seu manuseio pode reduzir o potencial do tratamento superfícial na osteoindução e consequentemente na osseointegração. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do torque de inserção e do ensaio de arrancamento, na microestrutura de implantes odontológicos de diferentes formatos, por meio de espectometria de energia dispersiva de raios-X (EDS). Para a realização do estudo foram selecionados quatro modelos de implantes Conexão(r) (n=8) Cônico com tratamento de superfície (COTS), Cilíndrico com tratamento de superfície (CTS), Cilíndrico com duplo tratamento de superfície (CTSD) e Cilíndrico com superfície usinada (CSU). Antes e após a realização dos ensaios mecânicos, os parafusos foram submetidos à análise da composição química de suas superfícies, por meio de EDS. Os resultados obtidos com a análise microestrutural demonstraram a presença de três elementos químicos principais Ti, C e O. Foi verificada alteração estatisticamente significante na concentração dos elementos Ti e C. O implante com duplo tratamento de superfície (CTSD) foi o que apresentou a maior redução do Ti e maior aumento do C. A partir dos dados obtidos foi possível concluir que a manipulação mecânica pode alterar a superfície dos implantes quanto à sua microestrutura. Sendo assim, o planejamento cirúrgico deve levar em conta a escolha do tratamento de superfície, pois uma vez que o implante é inserido e removido do leito ósseo suas características podem ser alteradas.