ARTIGO_DE_TORÇÃO - Cópia

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ARTIGO_DE_TORÇÃO - Cópia
“AVALIAÇÃO BIOMECÂNICA DE RESISTÊNCIA AO TORQUE DE INSERÇÃO DE
DIFERENTESTIPOSDEIMPLANTESECHAVESDEINSERÇÃO”
HUGONARYFILHO
HIRONANDREAZZADACUNHA
JOSÉLUISCALVOGUIRADO
JULIANABURIGO
MARIZAAKEMIMATSUMOTO
RESUMO
A estabilidade inicial alcançada no momento da instalação dos implantes
proporciona um bom prognóstico de osseointegração e a possibilidade de
colocação de carga imediata. Com a diversidade de sistemas de implantes já
existentes e sendo lançado no mercado, o profissional necessita saber o máximo
possívelsobreaspossibilidadesoulimitaçõesdosistemaqueoptaporutilizar,no
intuitodeprevenir-sedesituaçõesderiscoquandoutilizadostorqueselevadosna
inserção dos implantes. O objetivo deste trabalho foi quantificar a resistência de
diferentes sistemas de implantes e chaves de grip interno, quando submetidos a
ensaiosinvitro,comtestesdetorção.
Palavras-chave:torquedeinserção,gripinterno,chavedeinserção,estabilidade
primária,implantes.
INTRODUÇÃO
Dentro da implantodontia moderna, se considera como fator importante para
atingirbomprognósticodeosseointegraçãoaobtençãodeestabilidadeprimária.O
carregamentoimediatodosimplantes,exigemíndicesdeestabilidadeinicialaltos,
aferidosatravésdotorqueexercidoduranteasuainstalaçãoouatravésdaanálise
defrequênciaderessonância
Sabe-se que quanto maior a estabilidade, menor será a micromobilidade
apresentada pelo implante e melhor a interface osso/implante,
independentementedolocalondeéinserdio [3, 4, 7, 10].Maispopularaacessível,o
controle de torque vem se constiutindo excelente parÂmetro clínico desta
estabilidade.Considera-secomovaloraceitável,índicesacimade35Ncm,aferidos
atravésdemotorelétricoempregadoduranteafresagemeinstalação,ouatravés
decatracaspré-calibradas.[1,3,4,10]
Para a obtenção desta estabilidade primária, atuam como fatores favoráveis os
aspectosmacrogeométricosdosimplantestaiscomodiâmetroedesigndasroscas,
técnicascirúrgicasdesubfresagemecondensaçãoósseaatravésdeosteótomos,ea
experiênciadocirurgiãoemidentificaranaturezadoossonolocaldeimplantação.
[3,4,6,7,8,11,17]
Não raro, em função destes fatores, pode-se atingir elevados índices de
estabilidade,demandandotorqueselevadossobreosimplantes,oquedificultasua
inserção.Estatendênciaeaevoluçãodossistemasobrigaramalteraçõesinclusive
sobreasligasdasquaissãotorneadososimplantes.Procurou-seadotarligasmais
resistentes, mantendo propriedades biológicas similares. Da mesma forma, os
dispositivosutilizadostambémsofreramalteração.
Os montadores convencionais utilizados para levar o implante ao leito e
proceder ao seu aparafusamento, foram paulatinamente substituídos por chaves
degripinterno,dediferentesconexões.Estasdispensamosmontadores,porusar
ocontatocomasparedesdoimplantecomoáreadeapoio,simplificandoatécnica
ebarateandoocustodomaterial.Entretanto,éimportantelevaremconsideração
oslimitesmecânicosdosistema,umavezquedanospodemsercausadosemárea
nobredoimplante,exatamentenaregiãodesuacabeça,ondesefazaconexãocom
oscomponentesprotéticos.[6,8,
Háqueseconsiderardoisaspectos,anecessidadedeobtençãodealtostorques
deinserção(pelaresistênciaqueaestrututraósseaofereceaoaparafusamentodo
implante),demandandoaltaresistênciadaschaves,eoconhecimentodolimitede
resistência da região de grip interno dos implantes. Do conhecimento destes
valores mecânicos, pode-se antever e advertir situações de risco relacionadas ao
excessodeforçadeinserção.
Oobjetivodestetrabalhofoiquantificararesistênciadediferentessistemasde
implantes e chaves de grip interno, quando submetidos a ensaios in mecânicos,
comtestesdetorção.Procurou-setambémverificarotipodedanoprovocadopelo
excesso de carga sobre o sistema através de avaliação macroscópica direta dos
espécimespósensaio
MATERIALEMÉTODOS
Nesteestudo,foramavaliados03sistemasdegripinterno,comdiferentes
coenxões e um sistema convencional de montador com hexágono externo, como
parÂmetro. Dividiu-se as amostras em 06 gruposForam avaliados os seguintes
sistemas:
Sistemasdegripinterno-
Implantesdehexágonoexterno
Grupo 1- Sistema Implantes Bonelike Hexágono externo (4.0mm de diâmetro) e
chavestargrip
Grupo 6 - Sistema Implantes MKII TiUnite Nobel Biocare Hexágono externo
(3,75mmdediâmetro)echavestargrip
Implantesdeconexãomorse
Grupo 2- Sistema Implantes Bonelike Cone morse (4,0mm de diâmetro) e chave
hexagonalinterna
Grupo3-SistemaImplantesBonelikeConemorse(3,25mmdediâmetro)echave
hexagonalinterna
ImplantesdeCenexãointernatipoCertain
Grupo 5 - Sistema Implantes Biomet 3i Conexão Certain (4,0mm de diâmetro) e
chavehexagonalinterna
Sistemaconvencionalcommontador
Grupo4-SistemaImplantesBiomet3iOsseotite(4,0mmdediâmetro)Hexágono
externocommontadorebrocatransportadora
verificarnomedosimplantesedasbrocas,alémdostamanhosdasbrocas...
Foram escolhidos estes sistemas para avaliação de diversos fatores que
podem interferir na resitência dos diferentes sistemas, a saber, tipo de conexão,
empresa (material e usinagem), diâmetro do implante (espessura da parede) e
área de contato de grip interno. Utilizou-se como parâmetro o sistema
convencionaldeimplante/montadorqueutilizadebrocatransportadoraparasua
inserção, sendo que neste caso os três elementos constituíram o sistema a ser
testado. Nos outros apenas dois, uma vez que a broca transportadora conecta
diretamentesobreoimplante.
Para o estudo, foram empregados cinco (5) implantes adquiridos
comercialmente das empresas mencionadas, com respectivas chaves de inserção,
demodoacompor5amostrasdecadasistema.Optou-seporimplantesde13mm
de comprimento, que permitiram excelente adaptação na máquina de ensaio. Da
mesma forma empregadas chaves novas, de uso exclusivo para o trabalho e
descartadas após os testes, conforme indicado pelas respectivas empresas
fornecedoras. Da mesma forma, as chaves tiveram uso único compondo um
sistema,umavezqueofatorlimítrofepoderiaseramesma.
Oobjetivodestesensaiosfoisubmeterosespécimesàforçadetorção,para
determinaçãodotorquederuptura,ângulonaruptura,torquedeescoamentoem
doisgrausetorquemáximo,baseando-sena(s)norma(s):
- ASTM F543:2007 (Standard Specification and Test Methods for Metallic Medical
BoneScrews)–AnexoA1(TestMethodforDeterminingtheTorsionalPropertiesof
MetallicBoneScrews).
Osparâmetrosempregadosnoensaioforamseis:
1)Equipamentodeensaio=TermomecOrtho;
2)Velocidadedeensaio=2rpm;
3)Temperatura=23,30C;
4)FiosdeRoscaExpostos(parteexpostadoimplanteaferidaatravésdonúmero
deroscas)=5fios;
5)ComprimentoExposto=aproximadamente3.8mm;
6)Instruçãointerna–META-261.Tabela1eFigura1
Tabela1-Parametrosempregadosnoensaio
Equipamentodeensaio
TermomecOrtho
Velocidadedeensaio
Temperatura
FiosdeRoscaExpostos
ComprimentoExposto–“L”(verFigura1)
InstrucaoInterna
2rpm
23,3⁰C
5fios
3,8mm
META-261
Figura1–Ilustracaoesquemáticageraldoensaio
Os testes foram realizados em laborátorio certificado do CCDM (Centro de
caracterização e desenvolvimento de materiais) da Universidade Federal de São
CarlosUFSCAR/DEMa.
Os valores obtidos durante os testes, no momento de ruptura do sistema
foram tabulados e submetidos a análise estatística. Da mesma forma, após a
remoção dos espécimes do aparelho de teste, procurou-se analisar o fator
limítrofe de resistência, implante, chave ou ambos, verificando, onde houve a
ruptura.
RESULTADOS
Osresultadossãoexpressoaseguirnastabelasdemédias,sendoquepara
as mesmas foi empregada análise estatística de Variância complementada pelo
TestedeComparaçõesMúltiplasdeTukey,aoníveldesignificânciade5%.
O desempenho entre os seis grupos pesquisados modificou-se segundo as
variáveis.
Quanto à variável torque de ruptura (N.m) o Grupo 5 apresentou uma média
estatisticamente significante mais alta (2,65 N.m), seguido, respectivamente, pelo
Grupo 4 (2,18 N.m), Grupo 2 (1,80 N.m) e, por último, com igual significância o
Grupo1(1,32N.m),Grupo6(1,32N.m)eGrupo3(1,19N.m).Tabela2
Quanto à variável deformação angular (⁰), o Grupo 5 (93,3⁰) foi o único que
demonstrou resultado estatisticamente significante maior que os demais Grupos.
Tabela3
Em relação ao torque de escoamento em 2⁰(N.m), o Grupo 5 (2,1 N.m)
apresentouumamediaestatisticamentesignificantemaisalta,seguidopeloGrupo
4 (1,7 N.m). Após, com igual significância os Grupos 1 (1,5 N.m), 2 (1,5 N.m) e 6
(1,4N.m)seguidospeloGrupo3(1N.m).Tabela4
Na ultima variavel analisada, o torque Maximo (N.m), o Grupo 5 (2,7 N.m)
apresentouumamediaestatisticamentesignificantemaisalta,seguidopeloGrupo
4(2,2N.m).Após,comigualsignificânciaoGrupo1(1,7N.m)e2(1,8N.m)epor
ultimo,tambémcomigualsignificânciaoGrupo3(1,2N.m)e6(1,4N.m).Tabela5
Tabela2–TorquedeRuptura(N.m)
Grupo
Media
Desvio-padrao
D
1,32
0,15
1
D
1,80
0,26
2
C
1,19
0,11
3
B
2,18
0,02
4
A
2,65
0,11
5
D
1,32
0,10
6
Minimo
Maximo
1,14
1,50
1,34
1,98
1,01
1,28
2,14
2,21
2,47
2,74
1,24
1,45
Médias seguidas de letras distintas diferem significativamente através da Análise de Variância
complementadapeloTestedeComparaçõesMúltiplasdeTukey,aoníveldesignificânciade5%.
Tabela3–DeformacaoAngularRuptura(⁰)
Grupo
Media
Desvio-padrao
1
39,9B
7,2
2
46,9B
6,3
3
38,1B
2,3
4
29,04B
1,3
A
5
93,37 44,3
6
31,9B
6,9
Minimo
31,29
39,38
35,16
27,77
38,67
19,69
Maximo
47,11
56,95
41,48
30,59
131,48
35,86
Médias seguidas de letras distintas diferem significativamente através da Análise de Variância
complementadapeloTestedeComparaçõesMúltiplasdeTukey,aoníveldesignificânciade5%.
Tabela4–TorqueEscoamentoem2⁰(N.m)
Grupo
Media
Desvio-padrao
C
1
1,5 0,15
2
1,5C
0,09
3
1,1D
0,06
4
1,7B
0,13
A
5
2,1 0,05
6
1,4C
0,15
Minimo
1,4
1,4
1,0
1,5
2,1
1,3
Maximo
1,7
1,6
1,1
1,9
2,2
1,6
Médias seguidas de letras distintas diferem significativamente através da Análise de Variância
complementadapeloTestedeComparaçõesMúltiplasdeTukey,aoníveldesignificânciade5%.
Tabela5–TorqueMaximo(N.m)
Grupo
Media
Desvio-padrao
C
1
1,7 0,16
2
1,8C
0,24
3
1,3D
0,09
4
2,2B
0,03
5
2,7A
0,10
D
6
1,4 0,13
Minimo
1,53
1,47
1,11
2,19
2,61
1,30
Maximo
1,93
2,08
1,33
2,25
2,87
1,65
Médias seguidas de letras distintas diferem significativamente através da Análise de Variância
complementadapeloTestedeComparaçõesMúltiplasdeTukey,aoníveldesignificânciade5%.
Na variável deformação angular (⁰), todos os Grupos obtiveram
desempenhosimilarsemdiferencaestatisticamentesignificante,excetooGrupo5
(Certain) o qual teve também o melhor desempenho nas outras três variáveis
seguidopeloGrupo4(Biomet3ihexagonoexterno).
Para o torque de escoamento em 2⁰ (N.m), o Grupo Bonelike 1 e 2 apresentou
desempenho semelhante ao Grupo 6 (Nobelbiocare), ou seja, sem diferença
estatisticamente significante. Porem, o Grupo Bonelike 3 apresentou valor
estatisticamentesignificantemenor.
Analisandootorquemáximo(N.m),oGrupoBonelike1e2apresentouvalores
superioresestatisticamentesignificantesemrelacaoaoGrupo6(NobelBiocare)o
qualnãoapresentounenhumresultadoestatisticamentesignificanteemrelaçãoao
GrupoBonelike3.
Daanálisemacroscópicadosespécimes,foipossívelverificarpadrãomuito
homogêneodedano,dependendodotipodeconexão:
- no sistema convencional, grupo 4, onde se emprega montador, foi possível
verificar grande dano ao hexágono do implante, sofrendo, inclusive, fratura e
separaçãoemrelaçãoaolongoeixodoimplante(figs1e2).
- em todos os grupos de grip interno, houve dano as paredes do implante e
desgastedapontaativadaschaves.Nogrupo5,todososespécimesapresentaram
lesãodohexágonointernoedapontaativadachave,facilmenteevidenciadopela
alteraçãodecoloraçãodestassuperfícies(fig3e4).
- os sistemas de hexágono externo com star grip apresentaram desgaste nas
pontasativasdaschavesedanoaohexágono(Figs5,6e7).Emalgumsespécimes,
de ambos os grupos 1 e 6, houve, inclusive a ruptura da sua parede, dano
importantedoimplante(Fig8).
-ossistemasdeconemorse2e3aparentementeapresentarammenordeformação
doimplante(Figs.9e10),provavelmentepelofatodaáreadeconexãonãoreceber
carga.Aschavesapresentaramdesgastesemsuasarestas(Fig.11).Visualmente
asparedesdosimplantesdemenordiâmetrosofrerammaisdeformação.
DISCUSSÃO
Diversos artigos comparam sistemas de implantes e também mensuram a
estabilidade inicial através do torque de instalação (TI) e do quociente de
estabilidadeinicial(ISQ)emdiferentestiposdeosso [2, 3, 7, 10, 17].Asempresastem
desenvolvido diferentes tipos de conexões e sistemas de inserção, sugerindo
técnicas de subfresagem e compactação óssea, visando o bom travamento dos
implantes. A não identificação (diagnóstico correto) da qualidade óssea pode
induzir erros no sentido de excesso de torque de inserção. Nestes casos, pode
ocorrerrupturaoudanodachavedeinserção,lesãodoimplantenaáreadeapoio
da chave (normalmente caracterizada por hexágonos), comprometendo a até
inviabilizando o término do seu aparafusamento. Sabe-se que o correto
posicionamento cervico-apical é fundamental em áreas de reabilitação estética.
Implantes superficiais ou com dano em sua plataforma podem comprometer a
resoluçãoprotética.Nãoseverificou,entretanto,relatosdeestudoscomparativos
daresistênciadosdiferentessistemadisponíveisaotorqueaplicadoparainserção.
[2,6,8,10,11,12]
Pelos resultados, pode-se fazer uma análise em função das variáveis estudas:
tipodeconexão,empresafornecedora,tamanhodoimplanteelocaldestress.Em
relaçãoaolocaldestress,verificou-seumcomportamentohomogêeneoemtodos
os grupos, onde tanto as chaves quanto das paredes dos implantes sofreram
deformação.Nosistemaconvencionaldehexágonoexternocommontador,odano
a cabeça do implante foi maior talvez devido a natureza da liga do implante
estudado,grandeáreadecontatocomomontadoremaiofragilidadedeparededo
hexágono. Neste grupo, em nenhum espécime a chave transportadoras foi
danificada, apenas o montador e hexágono do implante. Comparativamente, os
implantescomchavedegripinternosofremmenosdeformação,emboratambém
tenhaseobservadoalteraçõesdasáreasdehexágono,comdeformaçõeserupturas
queinviabilizariamconexãoprotética.Caberessaltarqueosimplantesdeconexão
morse,nãoapresentaramalteraçãodaáreadecontatocomointermediário,uma
vezqueogripinternoficaabaixodamesma.Estesistema,nãoutilizadaárealisa
(morse) para apoio de inserção. O mesmo não acontece com os implantes de
conexão interna certain e externa com montador ou star grip. Ambos podem
apresentarlesãodohexágonodeapoio,oquepodecolocarlimitesnareabilitação
protética.Ofatosetornamaiscríticoemgripsinternosdehexágonoexterno,onde
se pretende realizar prótese unitária. Nestes casos a integridade do hexágono é
fundamental, e torques excessivos devem ser evitados independentemente do
sistemautilizado.
Em relação ao tipo de conexão, quando se emprega hexágono externo, a
utilizaçãodeumachavedegripinternorestringeaáreadecontatoentreamesma
e o implante. Sistemas como o star grip possuem comparativamente com
implantesdehexágonointerno,menoráreadeapoio,oquepodeexplicaragrande
diferença encontrada entre o sistema certain e os outros de grip interno.
Notadamenteaáreadeapoiodachavedeinserçãodocertainémuitomaior.Tal
fator parece ter afetado também os implantes de conexão morse devido ao seu
desenho específico, ou seja, a chave não utiliza a área de conexão morse,
restringindo sua dimensão ao hexágono interno da base, de dimensão reduzida.
Porestemotivo,apresentouvaloressemelhantesaosdegripinternodosgrupos1
e6.Assim,pode-sedepreenderque,quantomaioraáreadecontatoentreachave
de inserção e as paredes internas do implante, mais eficaz será o sistema no
sentido de oferecer maior resistência durante a inserção e possibilitar maior
torque. Contudo, deve-se atentar para o ítem anterior de possibilidade de
deformaçãodasparedesdosimplantes.
Quantoavariávelempresaemododefabricaçãodoimplantes,pareceque
não existe qualquer diferença. Neste ensaio mecânico as diferenças entre dois
sistemas star grip para hexágono externo, não apresentaram diferença
estatísticamente significante, o que infere que a mecânica do sistema é
preponderante em relação ao método de fabricação. Note-se que foram
empregados implantes com dimensões diferentes (3,75 e 4mm) com desenho de
grip e plataforma semelhantes. A maior dimensão do corpo do implante não
ofereceunenhumavantagemsignificanteemrelaçãoaresistênciaqaundoseaplica
achavedeinserção.
Ainda em relação as dimensões do implante, procurou-se comparar os
grupos 2 e 3 onde mesmo diâmetro de chave foi empregada em implantes com
diâmetros diferentes. Assim, a área de apoio foi a mesma, variando apenas a
espessura das paredes da fixação. Os resultados que demonstram vantagem em
relação aos implantes de 4,0mm, associado ao exame das peças de 3,25mm, que
demonstram alteração dimensional da cabeça, indicam a necessidade de evitar
sobrecarga em sistemas mais frágeis. Pode-se incluir neste ítem os hexágonos
externoscomsistemastargrip.
Aimportânciadessesestudoscomparativosmecânicos,residenaobtençãode
informações dos limites dos diferentes tipos de sistemas, com grande relevância
clínica.Obviamente,osvaloresmínimosderesistênciaobtidosnoestudosãomuito
superiores aos valores máximos indicados de aplicação de carga no momento da
instalação das fixações. Não se recomenda a utilização de torques excessivos,
principalmente pela possibilidade de deformação das plataformas de
assentamento dos implantes e áreas de conexão. Deve-se considerar, no entanto,
que este estudo, baseado em normas técnicas, foi realizado com força axial, com
manutenção da compressão da chave (principalmente as de grip interno) pela
máquina de ensaio contra os implantes. Na prática clínica, com as limitações de
acesso,osvaloresnecessáriosparadeformaçõespodemsermenoresporefeitode
força de cisalhamento, uma vez que os implantes, tem eixos de inserção muito
variados. Desta forma, pode-se inferir que do conhecimento e experiencia em
manipulação de tecido ósseo, com diagnóstico correto de sua densidade, pode-se
optar pela melhor relação do diâmetro de fresagem/diâmetro do implante a ser
instalado, o que proporciona boa estabilidade com objetivo de evitar sobrecarga
mecânicaeriscoededeformação.
CONCLUSÃO
Nopresenteestudo,apósaplicaçãodetestederesistênciaatorçãoemdiferentes
sistemasdeimplantesseverificouque:
-aáreadecontatoentreachave(montador)utilizadoparainserçãodoimplante
influenciaaresistênciadosistema.Implantesdehexágonointernocomaioráreae
hexágonoexternoempregandomontadorapresentaramaltaresistênciaainserção,
quandocomparadosaoutrossistemasdehexágonomenoregripinterno
-aplicaçãodegripinternoéinfluenciadapelaespessuradeparededoimplantee
aparentementequantomaisfrágeismaioraposisbilidiadededeformaçãoemenor
aresistênciadosistema
- deve-se evitar excesso de torque de inserção devido ao risco de deformação da
plataformadeassentamentoeconexão.
-
AGRADECIMENTOS
ABiomet3idoBrasilpelacessãodosmateriaisempregadosnesteestudo.
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