ARTIGO_DE_TORÇÃO - Cópia
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“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. REFERÊNCIAS 1. NeugebauerJ,ScheerM,MischkowskiRA,AnS,KarapetianVE,ToutenburgH, ZoellerJ.Comparisonoftorquemeasurementandclinicalhandlingofvarious surgicalmotors.IntJOralMaxillofacImplants2009;24:469-476. 2. Al-Nawas B, Wagner W, Grotz K. 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