ABSTRACT
SUMMARY: Traumatized bone tissue has the capacity to repair itself so that it eventually regains its almost original form, even in the case of artificially inserted implants. The process that stays at the base of the regeneration is represented by osteogenesis or remote osteogenesis. The major difference between the two types of bone formation is the location of the cement line, which is located on the surface of the implant for contact osteogenesis and on the surface of the bone defect for remote osteogenesis. The aim of the present study was to assess the contact osteogenesis in the case of inserted titanium screws in holes with diameters of 1.8 mm and 1 mm respectively. The obtained results show, in the case of the groove with 1.8 mm that the newly proliferated bone represents 73.85 % of the total area, while in the case of the groove with 1 mm in diameter the value of the newly proliferated bone is 26.15 %. In conclusion, the insertion of titanium screws by self-tapping into the hole smaller than the core of the screw is accompanied by bone proliferation by contact osteogenesis much more modest than in the case of insertion into the hole larger than the core of the screw.
El tejido óseo traumatizado tiene la capacidad de reparar en forma espontánea, de modo que eventualmente recupera su forma casi original, incluso en el caso de implantes insertados artificialmente. El proceso que queda en la base de la regeneración está representado por la osteogénesis u osteogénesis a distancia. La principal diferencia entre los dos tipos de formación ósea es la ubicación de la línea de cemento, que se encuentra en la superficie del implante para la osteogénesis de contacto y en la superficie del defecto óseo para la osteogénesis remota. El objetivo del presente estudio fue evaluar la osteogénesis de contacto en el caso de tornillos de titanio insertados en forámenes con diámetros de 1,8 mm y 1 mm respectivamente. Los resultados obtenidos muestran, en el caso del surco de 1,8 mm que el hueso neoproliferado representa el 73,85 % del área total, mientras que en el caso del surco de 1 mm de diámetro el valor del hueso neoproliferado es del 26,15 %. En conclusión, la inserción de tornillos de titanio por autorroscantes en el foramen menor que el núcleo del tornillo se acompaña de una proliferación ósea por osteogénesis de contacto mucho más modesta que en el caso de la inserción en el foramen mayor que el núcleo del tornillo.
Subject(s)
Animals , Male , Rabbits , Osteogenesis , Prostheses and Implants , Titanium/chemistry , Bone Screws , OsseointegrationABSTRACT
SUMMARY: The utility of metallic bio-medical implants in osseous or dental affections is irrefutable. The paper aims to test the tolerance of the bone marrow to titanium implants. Titanium implants were inserted in the femur of 11-months old rabbits. The implants penetrated the endosteum, half of their length getting into the haematogenous bone marrow. Seven days after the insertion we collected bone fragments containing the implant. The CT exam revealed a significant decrease in the density of the bone at the interface with the implant and a more discrete one aloof from the insertion area. The histologic exam after 7 days revealed osseous reparatory processes only in the endosteal area from where it expanded on the surface of the implant which was inside the marrow. The presence and intensity of the osseous reparatory processes after only seven days post-implant demonstrates that the marrow actively participates in bone regeneration and implants osseointegration.
RESUMEN: La utilidad de los implantes biomédicos metálicos en afecciones óseas o dentales es irrefutable. El documento tiene como objetivo probar la tolerancia de la médula ósea a los implantes de titanio. Se insertaron implantes de titanio en el fémur de conejos de 11 meses. Los implantes penetraron en el endostio y la mitad de su longitud penetró en la médula ósea hematógena. Siete días después de la inserción, recolectamos fragmentos de hueso que contenían el implante. El examen de TC reveló una disminución significativa en la densidad del hueso en la interfaz con el implante y una más discreta alejada del área de inserción. El examen histológico a los 7 días reveló procesos de reparación ósea solo en el área endóstica desde donde se expandió en la superficie del implante que estaba dentro de la médula. La presencia e intensidad de los procesos de reparación ósea después de solo siete días del implante demuestra que la médula ósea participa activamente en la regeneración ósea y en la osteointegración de los implantes.
Subject(s)
Humans , Prostheses and Implants , Titanium/chemistry , Bone Marrow , Osseointegration/physiology , Bone Regeneration/physiologyABSTRACT
Durante a confecção do alvéolo, promove-se o aumento da temperatura da broca devido à fricção, aquecendo o tecido ósseo adjacente e seus componentes celulares, podendo provocar a Necrose Óssea Térmica. A necrose óssea térmica deteriora a porção orgânica do tecido ósseo (tanto matriz óssea como as células), bem como as células diferenciadas e indiferenciadas presentes na circulação sanguínea e medula óssea local. Alguns trabalhos demonstraram que o aquecimento ósseo acima de 47oC por 1 minuto provoca tal fenômeno. Atualmente existem variações na técnica de perfuração com objetivo de diminuir o grau de aquecimento e aumentar as taxas de sucesso dos tratamentos reabilitadores. Sabemos que nem todos os profissionais são cautelosos em utilizar materiais de qualidade e que mesmo os materiais com qualidade, após repetido uso, perdem a eficácia. Seria ideal que o implante osseointegrável gerenciasse a remoção destas áreas de necrose óssea térmica, independentemente da execução correta da técnica de perfuração e da qualidade das brocas. Com isso, garantiríamos que o tecido ósseo poderia se reparar ao redor dos implantes da melhor maneira possível. Neste trabalho avaliamos a eficácia de 3 modelos de implante com câmaras coletoras funcionais diferentes, em tecido ósseo de minipig. O implante com câmara coletora interna demonstrou-se 37,22% mais eficaz que o implante com câmaras externas e 3 arestas cortantes, quando os alvéolos eram confeccionados sem irrigação e com brocas desgastadas. O implante com câmaras coletoras externas e 4 arestas também demonstrou-se eficaz, porém manteve 83,75% das células viáveis enquanto que no grupo com câmaras internas este resultado foi de 91,39%.
The manufacture of the alveolus can increase the temperature of the drill due to friction heating the adjacent bone tissue and its cellular components, this phenomenon is known by thermal osteonecrosis. The thermal osteonecrosis deteriorates the organic portion of bone (bone matrix and cells), as well as undifferentiated and differentiated cells circulating in the blood and bone marrow. Some studies have demonstrated that bone heating above 47oC for 1 minute causes this phenomenon. Currently there are variations in drilling technique aiming to reduce the heating degree and increase the success rates of rehabilitation treatments. We know that not all professionals are cautious of using quality materials and even the materials with quality after repeated use, lose their effectiveness. Would be ideal that implants manages and removes these areas with thermal osteonecrosis, regardless of the technique of implementing the drilling and the quality of drills. With this, we ensure that bone tissue could possibly repair around implants in the best way. In this study we evaluated the efficacy of 3 implant models with different functional collecting chambers in minipigs bone tissue. The implant with internal collection chamber proved to be 37.22% more effective than the implant with external chambers and three sharp edges, when the alveolus were manufactured without irrigation and uncut drills. The implant with external collecting chambers and four sharp edges also showed an effective but 83.75% of the cells remained viable while in the group with internal chambers this result was 91.39%.
Subject(s)
Animals , Guinea Pigs , /methods , Osseointegration , Bone and Bones/surgery , Osteonecrosis/surgery , Tooth Socket/surgery , Bone Density , Bone Regeneration , Models, Animal , Bone and Bones/pathology , Osteonecrosis/pathology , Reproducibility of Results , Time FactorsABSTRACT
Durante a confecção do alvéolo, promove-se o aumento da temperatura da broca devido à fricção, aquecendo o tecido ósseo adjacente e seus componentes celulares, podendo provocar a Necrose Óssea Térmica. A necrose óssea térmica deteriora a porção orgânica do tecido ósseo (tanto matriz óssea como as células), bem como as células diferenciadas e indiferenciadas presentes na circulação sanguínea e medula óssea local. Alguns trabalhos demonstraram que o aquecimento ósseo acima de 47oC por 1 minuto provoca tal fenômeno. Atualmente existem variações na técnica de perfuração com objetivo de diminuir o grau de aquecimento e aumentar as taxas de sucesso dos tratamentos reabilitadores. Sabemos que nem todos os profissionais são cautelosos em utilizar materiais de qualidade e que mesmo os materiais com qualidade, após repetido uso, perdem a eficácia. Seria ideal que o implante osseointegrável gerenciasse a remoção destas áreas de necrose óssea térmica, independentemente da execução correta da técnica de perfuração e da qualidade das brocas. Com isso, garantiríamos que o tecido ósseo poderia se reparar ao redor dos implantes da melhor maneira possível. Neste trabalho avaliamos a eficácia de 3 modelos de implante com câmaras coletoras funcionais diferentes, em tecido ósseo de minipig. O implante com câmara coletora interna demonstrou-se 37,22% mais eficaz que o implante com câmaras externas e 3 arestas cortantes, quando os alvéolos eram confeccionados sem irrigação e com brocas desgastadas. O implante com câmaras coletoras externas e 4 arestas também demonstrou-se eficaz, porém manteve 83,75% das células viáveis enquanto que no grupo com câmaras internas este resultado foi de 91,39%.
The manufacture of the alveolus can increase the temperature of the drill due to friction heating the adjacent bone tissue and its cellular components, this phenomenon is known by thermal osteonecrosis. The thermal osteonecrosis deteriorates the organic portion of bone (bone matrix and cells), as well as undifferentiated and differentiated cells circulating in the blood and bone marrow. Some studies have demonstrated that bone heating above 47oC for 1 minute causes this phenomenon. Currently there are variations in drilling technique aiming to reduce the heating degree and increase the success rates of rehabilitation treatments. We know that not all professionals are cautious of using quality materials and even the materials with quality after repeated use, lose their effectiveness. Would be ideal that implants manages and removes these areas with thermal osteonecrosis, regardless of the technique of implementing the drilling and the quality of drills. With this, we ensure that bone tissue could possibly repair around implants in the best way. In this study we evaluated the efficacy of 3 implant models with different functional collecting chambers in minipigs bone tissue. The implant with internal collection chamber proved to be 37.22% more effective than the implant with external chambers and three sharp edges, when the alveolus were manufactured without irrigation and uncut drills. The implant with external collecting chambers and four sharp edges also showed an effective but 83.75% of the cells remained viable while in the group with internal chambers this result was 91.39%.
Subject(s)
Animals , Guinea Pigs , /methods , Osseointegration , Bone and Bones/surgery , Osteonecrosis/surgery , Tooth Socket/surgery , Bone Density , Bone Regeneration , Models, Animal , Bone and Bones/pathology , Osteonecrosis/pathology , Reproducibility of Results , Time FactorsABSTRACT
A utilização de implantes osseointegráveis como substituto dentário tornou-se amplamente adotada desde a instalação e relato de sucesso dos primeiros implantes em seres humanos. A cirurgia para instalação de implantes osseointegráveis pode ser realizada em dois estágios, aguardando-se o período de osseointegração para confecção da prótese de transição ou definitiva; ou por estágio único, conhecida como carga imediata ou função imediata. Ambas as técnicas necessitam da confecção de um alvéolo cirúrgico, para isto utiliza-se de brocas em aço inoxidável. Durante a perfuração do alvéolo promove-se o aumento da temperatura da broca devido à fricção, aquecendo o tecido ósseo adjacente e podendo provocar a Necrose Óssea Térmica. A queima pode acometer uma pequena parte cortical ou comprometer todo alvéolo cirúrgico. A proposição deste trabalho foi analisar microscopicamente a existência ou não da necrose óssea térmica provocada por brocas durante a confecção de alvéolos cirúrgicos para implantes osseointegráveis quanto: à comparação entre broca nova e broca com desgaste; a interferência da irrigação externa. Além disso, propõe-se demonstrar por achados microscópicos o comportamento tecidual e celular frente a essas variantes. Para o estudo foram utilizados cinco pedaços de costela bovina removidas um dia após a morte do animal. Para o estudo as variantes foram: brocas novas, brocas velhas, presença ou não de irrigação externa. Os corpos de prova foram divididos em 4 grupos (N=5), combinando-se todas as possibilidades de variância. Após as perfurações, seguindo-se o protocolo de dilatação progressiva (BRÅNEMARK, 1980), confeccionaram-se lâminas histológicas para análise em microscopia óptica de luz. Com a contagem das células (osteócitos normais e osteócitos com núcleo picnótico) e das lacunas (osteoplastos), quantificou-se a viabilidade óssea de acordo com a necrose óssea térmica provocada durante o aquecimento friccional.
Após análise estatística (p≤0,05), verificou-se que as perfurações realizadas utilizando-se de irrigação externa 58,46% dos osteócitos apresentavam-se normais (viáveis), 30,15%, com lacunas vazias e 11,38% com os núcleos picnóticos. Já as perfurações confeccionadas por brocas desgastadas resultaram em 35,93% dos osteócitos normais, 16,18% com núcleos picnóticos e 47,89% de lacunas vazias. Correlacionando as variantes broca e irrigação, verifica-se a predominância de osteócitos normais como sinal de viabilidade óssea nos grupos: com irrigação e broca nova (66,10%) e com irrigação e brocas desgastadas (50,82%). Nos grupos onde os alvéolos foram realizados com brocas novas sem irrigação e de brocas desgastadas sem irrigação, observa-se a inviabilidade óssea pela predominância de osteócitos com núcleo picnótico e lacunas vazias, demonstrando a degeneração celular provocada pelo calor. Após o estudo, concluímos que a irrigação externa e a qualidade do corte das brocas são fundamentais e influenciam na manutenção da viabilidade óssea. Além disso, microscopicamente as células ósseas demonstram alterações morfológicas após o aquecimento friccional.
The use of osseointegrated implants as dental substitute became widely adopted since the installation of the first implant in human beings. The surgery for installation of osseointegrated implants can be carried through in two stages, waiting the period for osseointegration to do the definitive prosthesis or; in one stage, known as immediate loading or immediate function. Both the techniques need the confection of a surgical alveolus, for this are used stainless steel drills. During the alveolus perforation the friction increases the drill temperature which promotes the heating on adjacent bone tissue favoring the thermal osteonecrosis. The heating can commit a small cortical part or compromise all surgical alveolus. The aim of this study was to evaluate by microscopic analysis the existence of the thermal osteonecrosis or not, comparing new and old drills and, the interference of the external irrigation. For the present investigation five pieces (N=5) of bovine ribs had been removed one day after the death of the animal. The ribs were divided in 4 groups agreeing all the variance possibilities. After the perforations, following the protocol of gradual dilatation, we confectioned histological blades for analysis by light microscopy. We quantified the osseous viability by counting of the normal osteocytes, osteocytes with pyknotic nuclei and the empty lacunae.
After statistical analysis (p≤0.05), we verified that the perforations done using external irrigation 58.46% of the osteocytes were presented normal (viable), 30.15% with empty lacunae and 11.38% with pyknotic nuclei. Moreover, the perforations confectioned with old drills had resulted in 35.93% of normal osteocytes, 16.18% of pyknotic nuclei and 47.89% of empty lacunae. Correlating the variants, drill and irrigation, we verified the predominance of normal osteocytes, as a signal of osseous viability, in the groups with irrigation/new drills (66.10%) and with irrigation/old drills (50.82%). In the groups, where the alveolus had been carried through with new drills without irrigation and old drills without irrigation, it was observed osseous unavailability due to the predominance of osteocytes with pyknotic nucleus and empty lacunae. Those facts demonstrate the cellular degeneration caused by the heat. In this research, we conclude that the external irrigation and the drills cutting power influence in maintenance of the osseous viability. Furthermore, microscopically the bone cells demonstrate morphologic alterations after the frictional heating.
Subject(s)
Animals , Cattle , Bone Regeneration , Osseointegration , Osteonecrosis/prevention & control , Therapeutic Irrigation , Bone and Bones/physiology , TitaniumABSTRACT
A finalidade deste estudo foi verificar a capacidade de osseoindução do complexo BMP, em 6 coelhos brancos (New Zealand) que foram divididos em 2 grupos: grupo de enxerto de osso autógeno e grupo de BMP. Foram utilizados um total de 12 implantes de titânio puro, 2 em cada metáfise proximal da tíbia esquerda. Foram confeccionados defeitos ósseos de 2,5 x 4mm expondo as roscas dos implantes, que foram preenchidos com os 2 tipos de materiais estudados (osso autógeno e BMP). Os animais foram sacrificados 42 dias após a implantação e os espécimes foram processados para análise histológica. A substituição do material de enxerto e a neoformação óssea foram observadas em ambos os grupos. Concluiu-se que tanto o enxerto ósseo autógeno como o complexo BMP apresentam muito bom comportamento biológico, induzindo a neoformação óssea ao redor do implante.
The aim of this study was to verify the capacity of osseoinduction of the 6 white rabbits BMP complex (New Zealand) that were divided in 2 groups: group graft of autogenous bone and group of BMP. It was used a total of 12 implants of pure titanium, 2 in each proximal metaphysis of the left tibia. It was confectioned bone defects of 2.5 x 4mm exposing the threads of the implants, which were filled with the two types of the materials studied (autogenous bone and BMP). The animals were sacrificed after 42 days of the implantation, and the specimens were processed to histologic analysis. After 42 days substitution of the grafted material and bone neoformation were observed in both groups. It was concluded that both autogenous bone graft and BMP complex present a very good biological behavior, inducing bone neoformation around the implants.
