Efeito dos desenhos de pilares protéticos de conexão cônica na manutenção do torque sob carga cíclica: estudo in vitro / Effect of conical connection prosthetic abutment designs in torque maintenance under cyclic loading: in vitro study

Este estudo teve o objetivo de avaliar o comportamento biomecânico de um novo pilar protético dividido em duas peças (P2P) comparado a um pilar padrão de uma peça (P1P), ambos com indicação para coroas unitárias parafusadas de um sistema de implante de conexão cônica, submetidos a ciclagem mecânica. Foram utilizados vinte implantes instalados em cilindros de resina poliacetal e divididos em dois grupos: P1P para restaurações ao nível da plataforma do implante, de conexão cônica anti-rotacional e parafuso passante e P2P para restaurações ao nível de tecidos, constituído de duas peças, uma base sólida (P2P-B), de conexão cônica rotacional e um pilar sobre a base (P2P-P), de conexão hexagonal interna antirotacional e parafuso passante. Os corpos de prova foram testados antes e após a ciclagem mecânica (200N a 4Hz por 1x106 ciclos) através da verificação da manutenção do torque em N.cm por um torquímetro digital e da análise das micro fendas em µm na conexão implante-pilar por microscopia. O grupo P1P apresentou redução significativa no torque de remoção pós-ciclagem 10,57 (±3,63) comparado ao torque pré-ciclagem 31,63 (±0,80) e torque de remoção inicial 26,48 (±1,60). O grupo P2P-B apresentou aumento significativo no torque de remoção pós-ciclagem 41,00 (±8,64), comparado ao torque pré-ciclagem 31,10 (±0,62) e torque de remoção inicial 30,12 (±2,08), sua parte superior P2P-P apresentou redução significativa no torque de remoção pós-ciclagem 14,85 (±2,06), comparado ao torque pré-ciclagem 21,06 (±0,50), porém não apresentou diferença significativa com o torque de remoção inicial 15,51 (±1,18). Na avaliação microscópica, a conexão implante-pilar nos dois grupos apresentaram micro fendas iniciais reduzidas, P1P 4,71 (±2,12) e P2P-B 3,95 (±2,02) as quais tiveram redução significativa após a ciclagem, P1P 0,006 (±0,001) e P2P-B 0,005 (±0,001). P2P apresentou comportamento biomecânico superior ao P1P nos valores de torque pós-ciclagem, nos vários momentos comparados, suportando seu uso para coroas unitárias. A interface de conexão de ambos os pilares exibiram micro fendas reduzidas sob microscopia, as quais foram praticamente eliminadas com o acoplamento produzido pela ciclagem mecânica. (AU)

This study aimed to evaluate the biomechanical behavior of a new two-piece split prosthetic abutment (P2P) compared to a standard one-piece abutment (P1P), both indicated for screw-retained single crowns of a conical connection implant system, subjected to mechanical cycling. Twenty implants installed in polyacetal resin cylinders were used and divided into two groups: P1P for implant platform-level restorations, with an anti-rotational conical connection and through screw, and P2P for tissue-level restorations, consisting of two pieces, a solid base (P2P-B), with a rotational conical connection, and an abutment on the base (P2P-P), with an internal hexagonal anti-rotational connection and through screw. The specimens were tested before and after mechanical cycling (200 N at 4 Hz for 1x106 cycles) by checking the torque maintenance in N.cm by a digital torque meter and analyzing the microgaps in µm in the implant-abutment connection by microscopy. The P1P group showed a significant reduction in post-cycling removal torque 10.57 (±3.63) compared to precycling torque 31.63 (±0.80) and initial removal torque 26.48 (±1.60). The P2P-B group showed significant increase in post-cycling removal torque 41.00 (±8.64), compared to pre-cycling torque 31.10 (±0.62) and initial removal torque 30.12 (±2.08), its top the P2P-P showed significant decrease in post-cycling removal torque 14.85 (±2.06), compared to pre-cycling torque 21.06 (±0.50), but showed no significant difference with the initial removal torque 15.51 (±1.18). In the microscopic evaluation, the implant-abutment connection in both groups showed reduced initial microgaps, P1P 4.71 (±2.12) and P2P-B 3.95 (±2.02), which had significant reduction after cycling, P1P 0.006 (±0.001) and P2P-B 0.005 (±0.001). The P2P showed superior biomechanical behavior than the P1P abutment in post-cycling torque values at the various comparative times, supporting its use for single crowns. The connection interface of both abutments exhibited reduced microgaps under microscopy, which were practically eliminated with the coupling produced by mechanical cycling. (AU)

Avaliação do comportamento biomecânico de próteses unitárias implantossuportadas diante de diferentes situações clínicas: estudo pelo método de elementos finitos tridimensionais / Biomechanical evaluation of single implant-supported protheses on different clinical situations: study by the methods of finite three-dimensional elements

O objetivo do presente trabalho foi avaliar a distribuição de tensões em próteses unitárias sobre implantes de conexão interna e externa variando a proporção coroa implante mediante a utilização de coroas com alturas de 10 mm e 15 mm, o tipo ósseo (tipo III e IV) e a perda óssea marginal (sem perda óssea, com perda de 1,5 mm, 3,0 mm e 4,5 mm) através da metodologia de elementos finitos tridimensionais. Esse trabalho foi elaborado em dois capítulos, o capitulo I foi composto por 16 modelos tridimensionais simulando um bloco ósseo do tipo IV com diferentes níveis de perda óssea marginal (0 mm, 1.5mm, 3.0mm e 4.5mm) onde foi inserido um implante de cone Morse ou hexágono externo com 10 mm de comprimento e 4 mm de diâmetro suportando uma coroa metalocerâmica parafusada com altura de 10 mm ou 15 mm. O capítulo II foi composto por 8 modelos com um bloco ósseo do tipo III ou IV com um implante de hexágono externo ou cone Morse e uma coroa metalocerâmica parafusada com altura de 10 mm ou 15 mm. Os modelos foram simulados com auxílio dos programas Invesalius 3.0 (CTI, São Paulo, Brasil), Rhinoceros 3D 4.0 (NURBS Modeling for Windows, EUA) e SolidWorks 2011 (SolidWorks Corp, Massachusetts, EUA). Os resultados foram obtidos através do software ANSYS 19.2, incluindo a caracterização dos materiais, contatos, elaboração das malhas, condições de contorno e carregamento (200N axial e 100N oblíqua em 45º nas vertentes internas de cada cúspide da coroa). As tensões geradas sobre os implantes e componentes foram visualizadas por meio de mapas de tensão von Mises enquanto que as tensões no tecido ósseo foram visualizadas através de tensão máxima principal em cada modelo simulado. Os resultados do capítulo I demonstraram que o aumento da proporção coroa/implante assim como a perda óssea marginal apresentaram influência direta na maior concentração de tensões nos implantes e componentes protéticos e que a utilização da conexão interna permitiu melhor distribuição das tensões no longo eixo do implante o que aliviou o tecido ósseo peri-implantar das tensões geradas. Quanto ao capítulo II, os resultados mostraram que a qualidade do tecido ósseo não apresentou impacto na distribuição de tensões nos implantes e componentes protéticos, em contrapartida, as coroas de 15 mm apresentaram maior magnitude das tensões geradas, além disso, os implantes de cone Morse garantiram uma distribuição mais homogênea das tensões o que diminuiu a concentração de tensões no tecido ósseo(AU)

The aim of the present study was to evaluate the stress distribution on single implantsupported prostheses based on three variables: the type of connection (internal connection and external connection), crown height of 10mm and 15mm, type bone ( type III and IV) and marginal bone loss (0 mm, 1,5 mm, 3,0 mm and 4,5 mm) using the finite element method. The present study was divided into two chapters. The first one was composed of 16 threedimensional models simulating a bone type IV with different levels of marginal bone loss (0mm, 1,5mm, 3,0mm and 4,5mm). All models containing one a dental implant with 4 mm in diameter and 10 mm in length with two different connection (external hexagon or Morse taper), restored with crowns metaloceramic with a height of 10mm or 15mm. The Chapter II consisted of 8 models simulating a bone type III or IV, with external hexagon or Morse taper implant and metaloceramic crown with a height of 10 mm or 15 mm. All models were simulated using Invesalius 3.0 (CTI, São Paulo, Brazil), Rhinoceros 3D 4.0 (NURBS Modeling for Windows, USA) and SolidWorks 2011 (SolidWorks Corp, Massachusetts, USA) and ANSYS 19.2 (Southpointe, PA, USA), including the characterization of the models, materials, contacts, contouring conditions and loading (200N axial and 100N oblique at 45º). An analysis of the results was performed using the software ANSYS 19.2 and were demonstrated through von Mises stress maps (implants and components) and maximum principal stress (bone tissue). The results of the chapter I show that increasing crown / implant ratio due to progressive marginal bone loss associated with a crown height of 15 mm has a direct influence on the higher stress concentration in implants and prosthetic components and the use of the internal connection guaranteed the best distribution on the long axis of the implant or relief of periimplant bone tissue from the generated stresses. As for Chapter II, the results presented show that bone tissue quality does not affect stress distribution in implants and prosthetic components, however, crown height of 15 mm has a direct influence on the higher stress concentration. Morse taper implants ensure a more stable distribution, homogeneous stress and decreased stress concentration in bone tissue(AU)