Zygomatic implants in intra-sinus versus extra-maxillary approaches for prosthetic rehabilitation in severely atrophic maxillae: finite element analysis / Implantes cigomáticos en abordajes intra sinusal versus extra maxilar para rehabilitación protésica en maxilares severamente atróficos: análisis de elementos finitos

Objetive: To compare the stresses and deformations generated on the surrounding bone of the zygomatic implants when using an intra sinusal and extra-maxillary approach, through the finite element method. Material and Methods: Computer aided designs (CADs) were constructed using SolidWorks Software of a skull with bone resorption to be rehabilitated through a fixed hybrid prosthesis using two zygomatic and two conventional straight implants. For the boundary conditions (load conditions), symmetry in the sagittal plane was assumed and that all the materials were isotropic, homogeneous and linearly elastic. Two zygomatic implantation techniques were simulated: intra sinusal (Is) and extra maxillary (Em). Vertical and lateral loads of 150 N and 50 N were applied to the finite element models to obtain Von Mises equivalent stress and strain (displacement). Results: The average measurement of the Von Mises stress (MPa) recorded were as follows: Approach of the implant body (Is: 0.24- Em: 0.28,) effort of implant body with vertical load: Is: 0.69 - Em: 0.96; effort of peri-implant surface under horizontal load: Is: 2.11 - Em: 0.94. Average displacement under vertical load of peri-implant surface Is: 0.35 - Em: 0.40, and of implant body Is: 1.34 - Em: 2.04. Average total deformation in approach Is: 2.23 mm - Em: 0.80mm, and average total deformation in the implant body under horizontal load was Is: 0.14 - Em: 0.21. Conclusion: The results of this study indicate that despite the differences that occurred in both stress and strain (displacement) between the intra-sinus and extra-maxillary approaches, the static strength of the bone, which is approximately 150 MPa in tension and 250 MPa in compression was not exceeded. Considering the limitations of finite element analysis, there seems to be no biomechanical reason to choose one approach over the other.

Objetivo: Comparar por el método de elementos finitos los esfuerzos y deformaciones generados sobre el hueso circundante de implantes cigomáticos tratados con un abordaje intra sinusal y extra maxilar. Material y Métodos: Se construyeron los diseños asistidos por computadora (CAD) utilizando el Software SolidWorks de un cráneo con una reabsorción ósea para ser rehabilitado, a través de una prótesis híbrida fija, mediante dos implantes cigomáticos y dos rectos convencionales. Para las condiciones de frontera (condiciones de carga) se asumió simetría en el plano sagital y que todos los materiales eran isotrópicos, homogéneos y linealmente elásticos. Se simularon dos técnicas de implantación cigomática: una intra sinusal (Is) y otra extra maxilar (Em). Se aplicaron cargas verticales y laterales de 150 N y 50 N a los modelos de elementos finitos para obtener el esfuerzo equivalente de Von mises y la deformación (desplazamiento). Resultados: La medición promedio del esfuerzo de Von Mises (MPa) registró: abordaje del cuerpo de implante (Is: 0.24-Em: 0.28) esfuerzo del cuerpo de implante con carga vertical: (Is:0.69 ­ Em: 0.96); esfuerzo de la superficie peri implantar ante carga horizontal (lateral):( Is:2.11 ­ Em:0.94). Desplazamiento promedio ante carga vertical de la superficie peri implantar (Is:0.35 ­ Em:0.40) y del cuerpo del implante (Is:1.34 ­ Em:2.04). Deformación total promedio en mm en abordaje (Is: 2.23 ­ Em:0.80) y deformación total promedio en el cuerpo del implante ante carga horizontal (Is:0.14 ­ Em:0.21). Conclusión: Los resultados de este estudio indican que a pesar de las diferencias que se presentaron tanto en el esfuerzo como en la deformación (desplazamiento) entre los abordajes intra sinusal y extra maxilar, la resistencia estática del hueso, que es de aproximadamente 150 MPa en tensión y 250 MPa en compresión no se superó. Considerando las limitaciones de los AEF, parece no haber razones biomecánicas para elegir uno u otro enfoque.

Extensometria – cargas axiais e não axiais sobre coroa unitária implantossuportada / Strain gauge analysis – axial and non-axial loads on the single-tooth implant-supported crown

Este estudo avaliou, in vitro, por meio da extensometria, as diferentes deformações ao redor de um implante de hexágono externo após a aplicação de carga em três pontos distintos sobre coroas unitárias, fixado em um bloco de poliuretano. Quatro extensômetros foram colados, diametralmente opostos e tangentes ao implante, na superfície do bloco para quantificar a microdeformação peri-implantar no momento da aplicação da carga. Um pilar protético esteticone foi conectado ao implante com torque de 20 Ncm. Sobre o pilar foi parafusado, a cada sessão de teste, um padrão fundido em liga de Co-Cr (n = 10) com torque de 10 Ncm, que recebeu o carregamento. A carga de 30 kg foi aplicada sobre três pontos predeterminados e os dados de microdeformação registrados com auxílio de um condicionador de sinais elétricos e do software Strain-Smart. Os resultados obtidos foram submetidos à análise estatística utilizando a Análise de Variância (Anova) e o teste de comparação múltipla de Tukey (5%). Os valores médios da microdeformação para as cargas foram: ponto A = 307,6 ponto B = 302,3 e ponto C = 669,5. Pôde-se concluir que os fatores de deslocamento centrífugo do ponto de aplicação de carga interferem significativamente na microdeformação gerada ao redor do implante.

This in vitro study evaluated microstrain levels around a single-tooth, external hexagon dental implant crown. An Estheticone abutment was connected to the implant with 20 Ncm torque, and a single crown cast in Co-Cr alloy (n=10) delivered with 10Ncm. Four strain gauges were bonded, diametrically opposed and tangential to the implant, on the surface of the polyurethane block. After, a 30Kg-load was applied at three different points (A, B, and C). Microstrain (µε) values were recorded with the aid of an electric signal conditioner and the Strain-Smart software. Statistical analyses were performed with Anova and multiple comparison Tukey´s test (5% significance level). Mean deformation values were: point A = 307.6 µε, point B = 302.3 µε, and point C = 669.5 µε. It was concluded that centrifugal displacement of the loading application point interferes significantly with microstrain levels around the dental implant.

Extensometria: estudo das microdeformações ao redor de três implantes de conexão protética cone-morse, fundidos com coifas plásticas e usinadas, submetidos à carga vertical estática / A comparative study of microstrain around three-morse taper implants,casting with machined and plastic copings, under axial loading

Objetivo: Analisar, por meio da extensometria, as microdeformações ao redor de implantes cone-Morse com diferentes tipos de coifas-plásticas (n = 5) e usinadas (n = 5). Foram inseridos linearmente três implantes cone-Morse no bloco de poliuretano. Método: Quatro extensômetros (SG) foram colados na superfície do poliuretano e foram identificados pelo SG1, que foi colado adjacente e mesialmente ao implante A, pelos SG2 e SG3 colados adjacentes mesial e distalmente ao implante B, e o SG4, que foi colado distalmente ao implante C. Dez supraestruturas em CoCr foram parafusadas sobre pilares protéticos Microunit com torque de 10 N.cm, com o auxílio de um torquímetro manual. Cargas axiais de 30 kg foram aplicadas em pontos pré-determinados (A, B, C) sobre os respectivos parafusos de retenção das próteses. Os extensômetros foram capazes de analisar as microdeformações em um limitado segmento ao redor dos implantes. Os registros foram comparados utilizando-se ANOVA de medidas repetitivas e teste múltiplo de Tukey (a = 0,005). Resultado: Os registros não evidenciaram diferença estatística signficante para o tipo de coifa (p = 0,0838); contudo, evidenciou-se diferença estatística para os pontos de aplicação de carga (p = 0,0338). Conclusão: Não houve evidências de que as coifas usinadas reduziram as microdeformações ao redor dos implantes. O ponto de aplicação de carga determinou a quantidade de microdeformações.

Objective: The aim of this in vitro study was quantify the microstrain around Morse taper implants using plastic (n = 5) and machined (n = 5) copings under axial loading. Methods: Three implants of Morse taper junction were embedded in the center of the polyurethane block. Four Strain gauges (SG) were bonded on the surface of polyurethane and it was designated SG1 placed mesially adjacent to implant A, SG2 and SG3 were placed mesially and distally adjacent to the implant B and SG4 was placed distally adjacent to the implant C. The ten CoCr superstructure?s occlusal screws were tightened onto the Microunit abutments with a torque of 10 N.cm using the manufacture?s manual torque- controlling device. Axial load of 30 kg was applied at three predetermined points (A, B, C). The strain gauges were only capable of detecting strain in a limited segment around the implants. All of the data were compared using RM ANOVA and post hoc multiple range Tukey test (a = 0.005). Result. The results did not show a statistically significant difference for the copings (p = 0.0838), but showed a statistically significant difference for the loading points (p = 0.0338). Conclusion: There were not evidences that the machined copings in reducing the strain around implant. The loading point persuaded in the magnitude of micro strain.

Análise extensométrica de cargas estáticas axiais e não axiais em próteses parciais fixas, de três elementos, implantossuportadas / Strain gauge: implant supported partial denture in vitro evaluation

A proposta desde estudo foi avaliar, in vitro, por meio da extensometria, a influência da aplicação de cargas axiais e não axiais em próteses parciais fixas de três elementos, suportadas por implantes. Para isso, foram inseridos na configuração linear, em um bloco de poliuretano, três implantes com hexágono externo. Quatro extensômetros foram colados linearmente na superfície do bloco, tangentes aos implantes e perpendiculares ao seu longo eixo, com o intuito de mensurar a micro deformação perimplantar no momento da aplicação de cargas. Pilares protéticos microunit foram conectados aos implantes com torque de 20 Ncm. Sobre os pilares foram parafusados padrões fundidos em liga de Co-Cr (n=5) com torque de 10 Ncm que receberam os carregamentos. Foram aplicados 30 Kg, durante 10 segundos, em 9 pontos pré-determinados e os dados registrados com auxilio de um condicionador de sinais elétricos e do software Strain-Smart. Os resultados obtidos foram submetidos à Análise de Variância (ANOVA) e ao teste de comparação múltipla de Tukey (5%). Os resultados não mostraram diferença estatisticamente significante para os pontos de aplicação de carga, sendo que a média de deformação foi sempre similar quando a carga foi aplicada axialmente e nos pontos não axiais. Concluiu-se por esta metodologia que o aumento da largura da sobrestrutura mediante este tipo de carregamento não alterou a deformação da área estudada

The aim of this study was to evaluate quantitatively, in vitro, using strain gages the influence of axial e non axial loading, over a structure simulating implant-supported fixed partial denture, around three implants linearly positioned. In a polyurethane block were linearly positioned three external hexagon implants and four strain gages, following the line were positioned over de block surface perpendicularly to the implants, in order to gauge the micro strain around the implants under load. Micro Unit abutments (20 Ncm torqued) supported the supra structures, Co-Cr alloy (n=5) bolted with a 10 Ncm torque, during the loading tests. One at a time, the load of 30kg were applied in nine pre determined points over the structure and the data collected with the aid of an electrical signal conditioner and the software Strain Smart. The data were submitted to variance analysis (ANOVA) and multiple Tukey test 5%. There were not found significant differences between the place of load application and the gauge mean in the different strain gages. It was possible to evaluate that the strains around implants tested in this study were above the physiological bone limit