Avaliação da força de tração em intermediários de implantes dentários Tipo Locking Taper (estudo in vitro). - Kopp Implantes
Artigos Científicos 01/11/2018
Um dos grandes desafios da implantodontia é se obter uma conexão entre implante e prótese, um intermediário (abutment), que satisfaça princípios biomecânicos a fim de se alcançar um maior sucesso no trabalho final. O objetivo deste trabalho foi a obtenção de parâmetros de força necessários para a desunião do implante com o intermediário, em sistema locking taper (1.5°).
Foram selecionados 10 implantes de mesmo comprimento (11 mm) e de diâmetros diferentes, bem como 10 intermediários friccionais sem angulação (comprimento = 13 mm), com perfis de emergência variáveis. Um a um, os implantes receberam os intermediários (sem aplicação de força) perfazendo um total de 10 conjuntos de teste. O conjunto implante-intermediário foi colocado em suporte adaptado, em posição paralela à trajetória do corpo de impacto no instrumento denominado "bate-conexão", também suportado por uma garra. O menor de todos os valores de desativação encontrados neste estudo ocorreu após uma única ativação do conjunto 2 (83 N, implante 3.3 mm / intermediário 4.5 mm), enquanto o maior valor ocorreu no conjunto 8, após as cinco ativações (aplicações de força) (420 N, 5.0/5.5). Concluiu-se que: quanto maior o número de ativações maior a força para se desunir o conjunto intermediário-implante; após três ativações, o aumento nas forças de desativação pode ser superior a 100% em relação a uma ativação; a massa do intermediário pode interferir diretamente sobre a ativação do sistema friccional; além de várias vantagens dos sistemas friccionais relatadas na literatura, as forças da mastigação podem participar como ativadores da retenção intermediário-implante.
O advento da implantodontia tornou possível a existência de próteses com quesitos biomecânicos mais efetivos que têm melhores resultados estéticos, funcionais além de proporcionarem uma sensação de conforto maior aos pacientes satisfazendo consideravelmente suas expectativas.
O implante endósseo (implante de Branemark) é o resultado de uma filosofia que evoluiu no decorrer dos anos. Os resultados da conferência de Harvard (1978) e os resultados dos estudos científicos suecos iniciados em 1950, por Branemark, marcam um novo período: o da osseointegração(1).
Atualmente a osseointegração é definida como "uma união anatômica e funcional direta entre o osso vivo remodelado e a superfície do implante"(2).
Com o passar dos anos, a implantodontia passou por muitas evoluções, cujos objetivos são os de aperfeiçoar e facilitar ainda mais a técnica – o que trouxe melhoras no que diz respeito à rapidez de osseointegração e longevidade dos tratamentos com implantes(3). No entanto, ainda hoje o preço desses procedimentos é elevado, ficando por vezes muito longe do alcance financeiro da maioria da população (4).
Um dos grandes desafios desta modalidade protética é o de se obter uma conexão entre implante e prótese, um intermediário (abutment), que satisfaça princípios físicos e biológicos no intuito de se alcançar um maior sucesso no trabalho final.
Amplamente difundidos, os intermediários com retenção rosqueável podem conferir algumas dificuldades técnicas em relação à etapa protética (ou instalação da prótese definitiva), como por exemplo, o tamanho dos parafusos, a eventual necessidade de realização de novos apertos (ou torques) devido às forças da mastigação e movimentos da mandíbula ao longo do tempo (o que pode levar a uma perda progressiva de propriedades do material por desgaste), entre outras. Além disto, biologicamente, nem sempre são totalmente efetivos, pois dependendo do desenho, através da região mais externa do contato intermediário-implante pode ocorrer uma micro-fenda, levando à infiltração com conseqüente migração de bactérias para regiões mais internas da interface implante-intermediário. Neste caso o organismo fica impossibilitado de se defender diretamente, a produção de toxinas pelas bactérias pode levar, em uma situação extrema, até mesmo à perda da osseointegração do implante(5).
Alternativamente aos intermediários rosqueáveis, algumas soluções são estudadas: uma das quais é a confecção de intermediários de secção circular cuja retenção se dá unicamente pelo atrito (tensão) de suas paredes com as paredes internas do implante (well) sem roscas – por isso chamado de friccional. Atrito este conseguido a partir de uma força de compressão aplicada sobre a borda oclusal do intermediário, instruindo-o no implante. Uma vez que intermediário e implante são construídos em sistema cônico ou angular (exemplo: cone Morse 8°, locking taper 1.5°), o contato entre as paredes de ambos produz uma grande retenção. Tal sistema fornece como resultados algumas vantagens nas etapas protéticas: facilidade de manuseio (não existe um parafuso muito pequeno), facilidade no que diz respeito aos desgastes (ou re-preparo dos intermediários, que podem ser tratados como núcleos), e principalmente a não infiltração ou infiltração mínima de saliva e micro-organismos na interface implante-intermediário (6).
Uma vez que os elementos rosqueáveis são ativados por meio de chaves (catracas) em que as forças rotacionais são medidas com torquímetro, o que confere um parâmetro relativamente confiável no uso clínico (por exemplo, 20 ou 30 N.cm)(7), um certo questionamento, quanto à quantificação nas aplicações das forças consideradas ideais na ativação dos intermediários friccionais, pode ser levantado.
Considerando as forças mastigatórias a que os implantes são submetidos, mais a ideia de reversibilidade, na hipótese da necessidade de se remover o intermediário após sua instalação, é preciso se ter algum tipo de parâmetro disponível (medida ou dosagem) que possa servir como referência no uso de sistemas friccionais (sem parafusos). Assim, um experimento que contribua de alguma forma para a aquisição de tais parâmetros torna-se importante e justificável.
Este trabalho laboratorial teve por objetivo a obtenção de parâmetros de força necessários para a desunião do implante com o intermediário, em implante com sistema locking taper (1.5°), a partir da utilização de um instrumento preconizado para a ativação de intermediários friccionais.
Foram selecionados 10 implantes (Kopp, Curitiba, Brasil) de mesmo comprimento (11 mm) e de diâmetros diferentes, bem como 10 intermediários friccionais sem angulação (Kopp, Curitiba, Brasil)(comprimento = 13 mm), com perfis de emergência variáveis, conforme opções disponíveis dadas pelo fabricante. Um a um, os implantes receberam os intermediários (sem aplicação de força, sempre pelo mesmo operador) perfazendo um total de 10 conjuntos de teste.
Em seguida, o conjunto implante-intermediário foi colocado em suporte adaptado, em posição paralela à trajetória do corpo de impacto no instrumento denominado "bate-conexão" (BCP, Kopp, Curitiba, Brasil), também suportado por uma base magnética (7011 SN, Mitutoyo, São Paulo, Brasil).
As ativações foram dadas pela força produzida pelo corpo de impacto no bate-conexão, cuja massa foi de 0.05 Kg, com aceleração constante da gravidade de 9.8 m/s2, em uma trajetória linear cuja altura foi de 0.065 m (energia potencial, Ep = m.g.h)(7). Assim, a força que o conjunto implante- intermediário sofreu a cada ativação, no momento em que o corpo de impacto tocou o conjunto, foi de aproximadamente 3.18 x 10-2 (J ou N.m) ou 3.18 N.cm.
A aferição da massa dos intermediários também foi feita em balança semi-analítica (Bel Mark 500, Denver, Estados Unidos).
O procedimento de ativação foi realizado, e após cada grupo ativações (repetições de uma até cinco vezes, total de 15 para cada conjunto) o conjunto foi levado a uma máquina de tração com célula de carga (50 kg) acoplada (DL 30000, EMIC, São José dos Pinhais, Brasil).
A medida da força de desativação (separação implante de intermediário) foi transmitida a um computador (Positivo Pentium II, Curitiba, Brasil), que a partir de software específico (Tesc, Emic, São José dos Pinhais, Brasil) forneceu o valor em Newtons.
Tabela 1 – Número de conjuntos teste e especificações
O menor de todos os valores de desativação encontrados neste estudo ocorreu após uma única ativação do conjunto 2 (83 N, implante 3.3 mm / intermediário 4.5 mm – lembrando que todos os implantes possuíam 11 mm de comprimento e todos os intermediários 13 mm), enquanto o maior valor ocorreu no conjunto 8, após as cinco ativações (420 N, 5.0/5.5).
O Gráfico 1 mostra as variáveis de desativação encontrados por conjunto após cada ativação. A Tabela 2 demonstra os valores médios
encontrados para cada ciclo de ativação, com valores mínimos e máximos (indicando as especificações dos conjuntos nestas condições). A Tabela 3 demonstra as médias de desativação do terceiro e do último ciclo de ativações (após 3 e 5 ativações) a partir dos conjuntos com intermediários comuns.
Também demonstra as massas dos intermediários.
Gráfico 1 – Valores gerais de força (N) de desativação de todos os conjuntos implante-intermediário por número de ativações
Tabela 2 – Valores de desativação de todos os conjuntos: mínimo, média, máximo.
*Especificações dos conjuntos quanto a diâmetro de implante/diâmetro de perfil de emergência do intermediário em mm – todos os implantes com 11 e intermediários com 13 mm de comprimento.
Tabela 3 – Médias de desativação por massa de intermediários
A utilização de intermediários não-rosqueáveis proporciona algumas outras vantagens, tais como: possibilidade de colocação infra-óssea possibilitando uma excelente estética final na região cervical, menor número de componentes protéticos com conseqüente diminuição de custos e facilitação de procedimentos clínicos, mesmo na necessidade de reinserção devido às falhas de retenção, e aumento na resistência à fratura do componente protético, uma vez que a secção transversal deste intermediário tem maior diâmetro do que a do parafuso.(8)(9)(10)(11).
Como há poucos relatos científicos sobre os sistemas friccionais de implantes dentários, entre as desvantagens que se pode citar está a pequena aceitação (ou conhecimento) deste sistema entre os dentistas, e a falta de parâmetros e instrumentos com graduações de força que possam ser utilizados na ativação (da retenção) dos mesmos.
De acordo com os resultados encontrados neste trabalho pode-se confirmar que existe uma relação direta entre o número de ativações e a força de desativação. Dentro de cada conjunto teste, a força de desativação aumentou quanto mais ativações foram efetuadas. O Gráfico 1 e a Tabela 2 demonstram claramente esta situação. Pode-se observar na Tabela 2, que as médias de desativação foram crescentes após uma (111.4 N) até cinco ativações (294.6 N). Nesta mesma Tabela (2), pode-se observar que o aumento
em porcentagem após 2 ativações, em relação ao valor médio de desativação obtido após uma única ativação (111.4 N), foi de aproximadamente 50% (170.3 N); o aumento da segunda para a terceira ativação (237.8N) foi de 60%; da terceira para a quarta (258.4N) de aproximadamente 20%; e da quarta para a quinta (294.6N) de 30%.
Assim, quanto maior a quantidade de força aplicada sobre o intermediário provavelmente maior será a sua intrusão no implante, e um contato mais íntimo entre as superfícies dos dois corpos ocorrerá, justapondo- os, até que não haja mais deslocamento (ou atrito). Logo, uma maior união entre implante e intermediário pode colaborar para que ambos atuem fisicamente como se fossem um único corpo, o que pode ser interessante clinicamente durante a distribuição de forças mastigatórias que incidirem sobre
De acordo com informação citada anteriormente, o Gráfico 1 também demonstrou a relação direta entre ativação e desativação, com 'picos' diferenciais que podem estar relacionados com a massa dos intermediários, já que ao receber o toque do corpo de impacto (bate-conexão) sua massa passa a ser incorporada no movimento de intrusão, e logicamente, quanto maior a massa maior a energia liberada na ativação (Ep = m.g.h). Este fato pode ser mais claramente observado nos dados da Tabela 3, que demonstra um aumento na força de desativação com o aumento da massa do intermediário:
Conjuntos com intermediários de 0.49 g, após cinco ativações, produziram 254 N em média;
Conjuntos com intermediários de 0.80 g produziram uma força de desativação média de 271.6 N após as cinco ativações;
E conjuntos com intermediários de massa 1.10 g produziram a média de 360 N após cinco ativações – um aumento, em relação aos conjuntos de menor massa, de 42% na força de desativação.
Ainda no Gráfico 1, observaram-se pontos de coincidência (8 em 50 totais; valores de forças de desativação coletados após ativações subsequentes sem diferenças significativas), e um ponto no conjunto 10 cuja terceira ativação gerou uma força de desativação maior que a quarta e quinta. Apesar de todos os cuidados e conferências dos operadores, este fato pode estar relacionado a algum tipo de alteração no momento da aplicação da força de ativação, devido a:
1)Pequenas variações de posicionamento do bate- conexão e/ou do conjunto implante-intermediário nos respectivos suportes, o que pode ter gerado pequenas distorções de paralelismo, e/ou
2)Acomodação dos contatos entre as superfícies internas do implante (well) e externas do intermediário, considerando que a cada remontagem do conjunto não se seguiu um rigor constante quanto ao posicionamento de ambos, uma vez que existe uma liberdade de encaixe (360o); além da possibilidade de pequenas irregularidades em tais superfícies.
Em relação às forças (reais) de mastigação, relata-se que há variações para cada individuo, sendo observadas forças maiores em homens (entre 536 e 644 N) do que em mulheres (entre 358 e 449 N), desconsiderando as disfunções como o bruxismo(12). Obviamente que estes valores são superiores aos encontrados neste trabalho, no entanto, é importante salientar que as forças de ativação produzidas aqui foram resultantes exclusivamente e principalmente da massa do corpo de impacto do bate-conexão (50 g) somada à dos intermediários (0.49, 0.80 e 1.10 g), sem o auxílio de qualquer outro dispositivo de aceleração (por exemplo, manual como é realizado no procedimento clínico de instalação e ativação do intermediário).
Uma vez que os movimentos da mastigação provêm forças de intrusão (compressivas) – responsáveis pela trituração dos alimentos – muito mais significativas do que as de extrusão (de tração) – produzidas pela retenção do alimento pegajoso nos dentes – e do que as de lateralidade (excursivas), uma periodicidade/continuidade na ativação dos intermediários friccionais sem parafusos pode ainda ocorrer ao longo do tempo, após sua instalação, simplesmente pelo uso.
De acordo com as informações apresentadas neste estudo sobre sistema de retenção implante-intermediário sem parafuso, utilizando-se sempre de uma mesma força, pode-se concluir que:
1) Quanto maior o número de ativações maior a força para se desunir o conjunto intermediário-implante;
2) Após três ativações, o aumento nas forças de desativação pode ser superior a 100% em relação a uma ativação;
3) A massa do intermediário pode interferir diretamente sobre a ativação do sistema friccional;
4) Além de várias vantagens dos sistemas friccionais relatadas na literatura, as forças da mastigação podem participar como ativadoras da retenção intermediário-implante;
5) Mais estudos sobre os parâmetros e o desenvolvimento de instrumentais clínicos usados na ativação e desativação de sistemas friccionais ainda são necessários.
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Murilo Rorbacker (Graduando em Odontologia do Centro Universitário Positivo)
Rodrigo Gomes (Graduando em Odontologia do Centro Universitário Positivo)
João César Zielak (Doutor em Biotecnologia, Mestre em Biologia Celular, Professor do Curso de Odontologia do Centro Universitário Positivo)