biomecanica na osseointegração

BIOMECÂNICA EM OSSEOINTEGRAÇÃO Mandia Jr, J; Kesselring, ALF

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BIOMECÂNICA EM OSSEOINTEGRAÇÃO José Mandia Jr.

⇒ Especialista em Prótese Dental ⇒ Especialista em Dor e Disfunção Têmporo Mandibular

⇒ Coordenador do curso de Prótese Fixa e Oclusão da E.A.P.- A.P.C.D.- Pinheiros

⇒ Coordenador do curso de Prótese Fixa e Oclusão da E.A.P.- A.P.C.D.- Ipiranga

Alberto L. F. Kesselring

⇒ Especialista em Prótese Dental ⇒ Professor do curso de Prótese Fixa e Oclusão da E.A.P. – A.P.C.D. – Pinheiros

⇒ Professor do curso de Prótese Fixa e Oclusão da E.A.P. – A.P.C.D. - Ipiranga

Este capítulo é parte integrante do eBook lançado durante o 25º Congresso Internacional de Odontologia de São Paulo – 25º CIOSP (janeiro de 2007) e distribuído gratuitamente

pelo site www.ciosp.com.br, pertencente à Associação Paulista de Cirurgiões Dentistas – APCD.


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BIOMECÂNICA NA IMPLANTODONTIA

1. INTRODUÇÃO Acreditando ser a biomecânica um dos fatores mais importantes à serem considerados hoje na implantodontia, procuramos apresentar os vários quesitos a serem analisados e diagnosticados para elaboração de um bom plano de tratamento, na reabilitação através de implantes, observando aspectos relacionados à prótese, aos implantes e ao tecido ósseo, para obtenção do sucesso. A osseointegração revolucionou e tem a cada dia incrementado a Odontologia. As alternativas de planejamento dos tratamentos reabilitadores ganhou grande diversidade, com inúmeras possibilidades, envolvendo utilização de implantes exclusivamente, em caso de pacientes desdentados totais, ou seu uso associado a dentes naturais, podendo estar apenas relacionados com estes ou de fato em algumas situações unidos, seja através de estrutura rígida, semi-rígida ou móvel. O dente natural tem uma relação com o tecido ósseo bastante distinta dos implantes. Entre o dente e o tecido ósseo existe uma verdadeira articulação, com fibras colágenas, vasos sanguíneos e líquido intersticial, com possibilidade de movimentos fisiológico do dente tanto no sentido vertical como no horizontal. Através de um sistema sensitivo e de absorção de forças mastigatórias, que é o ligamento periodontal. No caso dos implantes, existe aposição direta de tecido ósseo na superfície do titânio, sem evidências de tecido conjuntivo separando-as, originando o processo de osteointegração, como definida por Branenmark como uma conexão estrutural direta e funcional entre o osso vivo e a superfície de um implante

suportando carga. Desta maneira, fica fácil compreender que a força transmitida para uma prótese implanto suportada irá atuar quase que diretamente sobre o tecido ósseo enquanto que em próteses dento suportadas temos um sofisticado sistema periodontal capaz de dissipar forças que atinjam o tecido ósseo. Em um trauma oclusal primário sobre dentes naturais temos sinais e sintomas (dor e mobilidade), em função da presença do ligamento periodontal, que nos indica a necessidade de tratamento através de ajuste oclusal, removendo o trauma, e revertendo o quadro com eliminação da dor e muitas vezes da mobilidade também. Esse mesmo trauma, sobre implantes, pela ausência de um sistema de dissipação de forças entre o osso e o titânio, não mostra sinais e sintomas clínicos, o que muitas vezes faz com que o trauma se perpetue levando a perda da osseointegração e conseqüentemente do implante ou a fratura de um dos componentes da prótese ou até mesmo do implante. Se os conceitos de oclusão e biomecânica em dentes naturais já eram considerados importantes, no caso de prótese sobre implante sua importância fica exacerbada, tendo em vista a menor capacidade de adaptação fisiológica deste último, sendo fator decisivo para o sucesso ou fracasso da osseointegração. A biomecânica, uma disciplina da bioengenharia, associa os estudos do campo biológico da Medicina e da Odontologia com os da Engenharia Mecânica permitindo desta forma, o aprofundamento científico relativo as respostas teciduais à aplicação de forças,


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relacionando diretamente estrutura e função. Quando do planejamento de colocação de implantes para restabelecimento da função oclusal e estética, temos que levar em consideração inúmeros fatores. Davidoff19 sugere ao clínico um quadro de avaliação de cinco fatores relevantes para a reabilitação com implantes: volume ósseo (altura e espessura); densidade óssea (quantidade de osso cortical); oclusão e dentição antagonista; propiocepção e distribuição dos dentes naturais; e área de superfície e distribuição dos implantes. Já com relação ao implante temos largura, comprimento, tipo de superfície, presença de hexágono interno ou externo,

distribuição no arco dentário. Os relacionados a prótese podemos citar material de recobrimento oclusal, tábua oclusal, fixação no implante com parafuso ou cimento, altura de coroa, inclinação de cúspides, entre outros. Não temos a pretensão neste capítulo de esgotar o assunto, até mesmo porque até o presente momento na história da Implantodontia Bucal, não sabemos o suficiente para garantir regras absolutas de biomecânica que garantirão o sucesso de todos os implantes em todas as situações. Procuramos desta maneira destacar alguns tópicos que possam contribuir para o planejamento e realização dos casos clínicos.

2. MATERIAL UTILIZADO NA SUPERFÍCIE OCLUSAL DAS PRÓTESES SOBRE IMPLANTES O implante após sofrer o processo de ósseointegração está pronto para começar a receber cargas oclusais, neste momento surge uma dúvida: a carga oclusal que o implante irá receber está dentro do limite tolerável pela interface osso implante ou poderá ser prejudicial à mesma? Sabemos que a capacidade óssea para suportar forças é uma característica individual e extremamente difícil de quantificar, diante disto os pesquisadores têm sugerido a utilização de superfícies oclusais resilientes, que absorvam a maior parte destas, pois sabemos que a sobrecarga pode levar a perdas ósseas cervicais e até fratura do implante. Como disseram Stegaroiu et al74, a suposição teórica sugere que o uso de resina acrílica para a superfície oclusal das próteses irá proteger a interface entre osso e implante. Realmente, a redução do pico de força transmitida aos implantes tem sido reportada por estudos “in vitro”, quando se utiliza superestrutura de

resina. Entretanto, nenhuma diferença significativa foi encontrada entre superfícies oclusais cerâmicas e de resinas acrílicas na medição de pico de forças em relação ao suporte (abutment). Naert et al56 realizou um estudo clínico que demonstrou nenhuma diferença significativa na altura óssea marginal entre implantes que suportam a prótese com superfície oclusal de resina composta ou de porcelana. Em contraste, Skalak71 e Gracis et al26 em estudos “in vitro” utilizando cargas com impacto demonstraram que diferentes materiais protéticos influenciam diretamente nas forças transmitidas aos implantes, com redução significativa do impacto quando utilizado resina acrílica se comparada a cerâmica ou liga aúrica. Ismael et al35 não perceberam nenhum efeito significativo nas forças transmitidas nos diferentes materiais de cobertura. Branemark11 e Skalak71 sugeriram a cobertura das estruturas metálicas com materiais menos rígidos e menos duros


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que o metal ou a cerâmica, como a resina acrílica. Gracis et al26 concluíram um estudo comparando o comportamento de cinco materiais restauradores na absorção de carga, quanto mais duro e rígido o material, maior a carga transmitida ao suporte e menor o tempo de resposta. Inversamente, quanto mais resiliente o material, maior o tempo de resposta e menor o estresse. Demonstrou que recobrindo a estrutura metálica com resina de micropartículas, pode levar a redução da força de impacto. Entretanto, as resinas não oferecem uma resistência a abrasão que permita uma relação oclusal estável. Soumeire et al72 comparam a capacidade de absorção de cargas por resina de micropartículas e uma cerâmica de baixa fusão em relação a uma liga aúrica e a uma cerãmica convencional. A liga de ouro transmitiu a maior quantidade de carga no mesmo tempo para a interface osso-implante. A resina de micropartícula e a cerâmica de baixa fusão não reduziram a carga quando comparada com a cerãmica convencional, entretanto o tempo para atingir a amplitude máxima desta força foi maior.

Sertgöz69 comparou três materiais diferentes para superfície oclusal (resina acrílica, resina composta e porcelana), e quatro materiais diferentes para estrutra metálica (ligas de ouro, prata-paládio, cobalto-cromo e titânio). Nos materiais resilientes (combinação de resina acrílica com liga de ouro) notou-se maior estresse, e menor pela combinação de porcelana com liga de cobalto-cromo. Concluiu-se que o uso de materiais rígidos ou resilientes para superestrutura da prótese fixa implanto- suportada, não tem nenhum efeito na distribuição do estresse nem significância na reabsorção óssea ao redor do implante. Markarian45 realizou um estudo fotoelástico comparativo onde utilizou próteses com superfície metálica, resina composta e resina composta com um disco intermediário de EVA (Ethil-vinil-etileno) entre a resina e o implante. Os resultados demonstram que independentemente do grau de rigidez do material que compõe a coroa protética, não há diferença no padrão de transmissão de forças geradas na interface osso-implante.Figs2.1, 2.2 e 2.3

Figura. 2.1 - Superfície metálica Figura. 2.2 - Superfície de resina composta

Figura.2.3 - Superfície de resina composta com disco de EVA

Figuras extraídas da tese de mestrado de Markarian 45

Além destes resultados científicos, é importante analisarmos cada caso clínico individualmente, considerando o tipo de

antagonista, se dente natural, prótese fixa implanto-suportada ou prótese muco suportada e o material da sua superfície


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oclusal, o tipo de prótese a ser realizada, se fixa ou do tipo overdenture e a sua extensão. De forma geral, em trabalhos fixos pequenos, vemos com bons olhos a utilização de porcelana, já os trabalhos extensos preferimos o uso de resina para

recobrimento oclusal, tanto pelo fato de permitir um auto-ajuste com o uso, como pelo fato de não causar deformação na estrutura metálica e permitir maior passividade do trabalho.

3. PRÓTESES FIXAS SOBRE IMPLANTES PARAFUSADAS X CIMENTADAS Com o advento dos implantes, veio também a possibilidade de realização de próteses fixas parafusadas, que permitem a remoção seja para um reparo laboratorial, intervenção periodontal, controle da higienização ou simples contole clínico. Esta possibilidade encantou o protesista logo de início. Parecia que seu sonho se realizava.

Realmente a possibilidade de remoção de próteses fixas é bastante importante, porém aprendemos que existem indicações, vantagens e desvantagens tanto para os sistemas parafusados quanto para os cimentados. Procuramos enumerar alguns aspectos clínicos para facilitar a opção pelo melhor sistema a ser utilizado.

o Encaixe passivo:

Neste aspecto as próteses cimentadas levam vantagem64,77 pois entre as coroas e o munhão que fica aparafusado no implante sobre o qual será cimentado a coroa, existe um espaço de aproximadamente 50 µm, que mesmo se ligeiramente aumentados em função de alguma alteração, seja durante a fundição

ou aplicação da porcelana, será preenchido pelo cimento de fixação. Isto minimiza a possibilidade de gerar tensão sobre o implante. Nas próteses parafusadas, nenhuma alteração estrutural é aceita sob o risco de transmissão de tensões50.

o Estabilidade oclusal:

Aqui também as próteses cimentadas levam vantagens65,66 pois não existe a perfuração na região oclusal da coroa para receber o parafuso de fixação,

ficando sua superfície intacta, facilitando assim a obtenção de contatos oclusais que direcionem as forças no sentido axial em relação ao longo eixo do implante.

o Estética:

As próteses cimentadas possibilitam melhores resultados estéticos66 por não terem a necessidade da presença do

orifício por onde passa o parafuso de fixação.

o Resistência à fratura:


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A superfície oclusal das próteses cimentadas é integra, o que lhe confere maior resistência á fratura. O orifício de entrada do parafuso constitui num ponto

de concentração de esforços do material restaurador, tornando esta área mais susceptível á fratura.65

o Limitação de abertura bucal:

Fica mais fácil a utilização de próteses cimentadas por não requirirem o uso de

chaves para aperto dos parafusos de retenção.65

o Espaço inter-oclusal reduzido:

É considerado como uma das grandes vantagens do sistema parafusável, que pela presença do parafuso, mesmo em caso de componentes protéticos baixos, torna-se possível uma boa fixação e estabilidade da prótese sobre o implante.

Já a prótese cimentada, requer um componente protético alto para terem resistência e retenção, o que leva também ao aumento da possibilidade de forças laterais.

o Facilidade de recuperação da prótese:

É outra grande vantagem do sistema parafusado, que permite a remoção da prótese, estimulando sua indicação e seu uso.66,78 Em estudos comparativos, realizados por Heckmann et al29 e Vigolo et al78, não foi notado nenhuma evidência clínica e/ou biológica onde um método fosse superior ao outro. Apesar de sabermos das vantagens das próteses cimentadas, e das evidências de que nas próteses aparafusadas a força de união entre o parafuso e o implante

diminuem com o tempo e esforço mecânico22, temos que confessar a predileção pelas próteses aparafusadas pela incontestável vantagem da possibilidade de remoção. Nos casos de próteses fixas extensas. Já nos casos de coroas unitárias e próteses fixas de pequena extensão com a utilização de conexões do tipo cone-morfe que oferecem grande grau de confiabilidade preferimos a opção de coroas cimentadas.

Figura. 3.1 - Diagrama de prótese cimentada e parafusada

Figura extraída de Preiskel 21


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4. EXTENÇÃO DO CANTLEVER Sabemos que de forma ideal não termos elementos suspensos seria do ponto de vista biomecânico, o mais interessante. As forças ficam mais bem distribuídas, otimizando a sua absorção pelo tecido ósseo, implantes e componentes protéticos. Contudo se analisarmos os mais variados casos clínicos, podemos observar que por muitas vezes em áreas onde seriam necessário a colocação de implantes, temos uma estrutura óssea precária, seja na qualidade, na quantidade ou em ambas. É verdade que hoje não temos mais, do ponto de vista técnico, áreas onde não se possa colocar implantes, temos sim a presença de regiões com pobre qualidade ou quantidade óssea, que necessitam de enxertos ósseos e de tecido mole para viabilizar a instalação de implantes. Porém, temos dois fatores relacionados aos pacientes que dificultam esse tipo de procedimentos enxertos, quais sejam, condições econômicas e disposição para as etapas cirúrgicas. Cabe a nós apresentarmos alternativas que viabilizem o caso, diminuindo custos e intervenções cirurgicas. Então entra a questão do cantilever. Os dentes anteriores, apesar de estruturalmente mais frágeis que os posteriores, são frequentemente os últimos a serem perdidos, um dos motivos é a sua vantagem biomecânica, pois eles estão mais longe da articulação têmporo-mandibular. Sabemos que quanto mais próximo da articulação, maior a força desenvolvida e recebida. Desta maneira, os dentes posteriores, apesar de estruturalmente mais resistentes, acabam sofrendo mais, sendo sua perda mais prematura. Traçando um paralelo, pônticos em balanço posicionados mais para posterior,

próximos a articulação, receberão mais forças9. Quanto mais para anterior estiver planejado o pôntico suspenso, ou seja, quanto mais distante estiver do ponto de aplicação da força muscular, mais se torna mecanicamente favorável. Além da questão da localização, temos que considerar o comprimento do cantlever. Quanto maior for a extensão suspensa da prótese fixa, proporcionalmente maior será a força de torção aplicada sobre os implantes9. A distribuição dos implantes e a forma do arco interferem no desenho da prótese e na extensão possível do cantilever. Implantes em linha reta não deveriam receber próteses com elementos suspensos, pois quanto mais reto o alinhamento dos implantes, maior o potencial de flexão. Linhas curvas aumentam a capacidade de neutralização de forças transversas, diminuindo o potencial de flexão. Em pacientes desdentados totais tem se sugerido que a extensão do cantlever distal, não deve exceder 2,5 vezes a distância entre o centro do implante mais anterior até a região mais distal dos implantes posteriores48. Consequentemente, arcos de formato quadrado com distância antero-posterior mais curta, deve ter cantlever menor e já os arcos triangulares, com maior distância antero-posterior entre os implantes, podem ter um cantlever mais longo. No planejamento dos casos clínicos temos muitas variáveis, tais como: frequência de mastigação, força de mordida, tipo de antagonista (prótese total, dentes naturais, prótese fixa sobre implantes), número, distribuição, comprimento e largura dos implantes, qualidade e quatidade de tecido ósseo, dentre tantos outros, que impedem a


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formulação de regras para determinação do comprimento do cantlever. Acreditamos que o melhor seja minimizar o uso de elementos suspensos, sabendo que quanto maior a extensão do mesmo, maiores serão as forças de tensão induzidas, facilitando a reabsorção óssea, especialmente na região cervical dos

implantes39, assim como fraturas de elementos protéticos e implantes. Também devemos considerar a utilização de implantes curtos, mesmo que de 6mm, na região de elementos suspensos, o que diminui significativamente as tensões na cortical ao redor dos implantes principais1.

5. UNIÃO DENTE-IMPLANTE Até alguns anos atrás, pacientes com espaço protético sem apoio posterior, tinham como único meio de reabilitação o uso de PPR. Mesmo esta sendo bem planejada apresentava aspectos desfavoráveis, como presença de grampos em áreas estéticas, acúmulo de alimentos sob a base e também uma estrutura metálica muitas vezes desconfortável ao paciente. Outro fator importante no prognóstico do tratamento com PPR, ligado principalmente aos dentes suporte se referia ao tamanho do espaço protético, que quanto maior mais desfavorável. O uso de implantes ósseo-integrados sozinhos ou em conjunto com os dentes, em PPF, tem sido aceito como uma alternativa em relação as PPRs. A combinação dos dois tipos de elementos de suporte apresenta, entretanto um dilema na biomecânica da PPF. Como os implantes estão rigidamente fixos ao osso e os dentes não, uma diferença na quantidade de movimento irá ocorrer nas extremidades da prótese fixa. A relação entre o movimento de um dente com periodonto sadio e um implante ósseo-integrado varia de 10:1 até 100:144. O padrão do movimento fisiológico do dente é significativamente diferente do implante, e ocorre em dois estágios:

1º - consiste em um deslocamento rápido que acontece assim que o ligamento periodontal é comprimido ou estirado; 2º - movimento mais linear devido a uma deformação elástica das paredes do alvéolo, o qual se assemelha mais ao padrão de movimento do implante64. Como a presença do ligamento periodontal permite a mobilidade dental, acredita-se que a união dente-implante pode levar a um aumento da transferência de cargas mastigatórias ao implante e que a concentração e intensidade da mesma seriam proporcionais à mobilidade natural do dente e ao tamanho da ponte. Apesar dos resultados obtidos em estudos in vitro apresentar uma distribuição desigual das forças sobre os dois tipos de retentores, estas não tem se mostrado nocivas ao implante ou osso suporte. Pacientes reabilitados com próteses implanto-suportadas bem como dento-implanto-suportadas não tem apresentado diferenças significativas na taxa de sobrevida das mesmas, nos dois tipos de configuração. Um fator relevante observado por Menicucci et al47 demonstrou que mais importante que a intensidade da carga oclusal é o tempo de duração da mesma, assim uma força aplicada por um período maior gera uma quantidade de tensão também maior no osso ao redor do pescoço do implante como também no


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ápice dental. Isto se deve ao fato de que quanto mais duradoura a força, maior será a deformação do ligamento periodontal, fazendo com que o dente intrua em seu alvéolo. A prótese, sob esta condição, funcionará como um elemento suspenso, aumentando a concentração

da tensão na região cervical do osso. As cargas geradas em intervalos de tempo menores, ou seja, semelhante ao ciclo mastigatório, apresentam uma distribuição de tensão mais homogênea na região cervical tanto do implante quanto do dente. Fig.5.1 e 5.2

implante dente

Figura 5.1 - Modelo do elemento finito bi-dimensional mostrando a concentração de tensão no osso ao redor

do dente e implante, quando uma carga de 50 kg é aplicada no dente por 10 seg. implante dente

Figura 5.2 - Modelo do elemento finito bi-dimensional mostrando a concentração de tensão no osso ao

redor do dente e implante, quando uma carga de 50kg é aplicada no dente por 5 milésimos de segundo. Figuras 5.1 e 5.2 extraídas de Menicucci et al 47.

Os resultados de Mehmet et al46 coincidem com os de Menicucci et al47, entretanto se aumentarmos a quantidade de dentes retentores, haverá uma distribuição mais equilibrada das tensões sobre os retentores. Lindh et al43 analisando os resultados obtidos num estudo in vivo de curto prazo (2 anos), onde os pacientes foram reabilitados de um lado com prótese implanto-suportada e no lado oposto dento-implanto-suportada, não observaram aumento na mobilidade dental , porém houve uma perda óssea inicial maior nas prótese implanto-suportadas.

Lin, Wang e Kuo analisando as tensões máximas produzidas no implante, osso e prótese, utilizando modelo de elemento finito observaram que quando a força oclusal foi reduzida na região do pôntico em 80% as tensões máximas também foram reduzidas de 20 a 60 %.41

Atualmente, havendo a necessidade de unir dente a implante, deve-se observar uma combinação de fatores clínicos como quantidade óssea disponível, optando-se pela colocação de um implante mais largo; sucesso da ósseo-integração, comprimento e quantidade de abutments unindo a prótese ao implante12,58. Aspectos relativos à


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saúde periodontal do dente suporte parecem não apresentar papel relevante nas reabilitações. Durante estudo retrospectivo que avaliou reabilitações com PPF unindo dentes e implantes em pacientes com reduzida inserção periodontal e pacientes normais, Cordaro et al.15 observaram que houve intrusão dental em 13% dos pacientes que apresentavam o periodonto sadio quando da utilização de conxões não rígidas, e os pacientes com perda de inserção periodontal não apresentaram intrusão, independentemente do tipo de conexão utilizada. A diferença potencial nos padrões de movimento entre os elementos suporte pode resultar em: a) soltura dos retentores cimentados, tanto dente quanto implante. b) perda da rosca ou fratura do parafuso retentor

c) fratura por fadiga da prótese ou do implante d) perda gradual do osso suporte, causada pela tensão na interface osso-implante53

Ranger et al62 observaram que o uso do abutment segmentado iria permitir uma melhor interação mecânica entre o retentor protético e sua base de assentamento. Os estudos foto-elásticos de Ochiai et al58 são coincidentes e demonstram que quando uma carga é aplicada num ponto distante, a quantidade de tensão gerada na interface osso-implante é maior se o abutment tipo UCLA estiver sendo utilizado. Quando a carga é aplicada sobre o implante, a diferença das tensões geradas e a distribuição das mesmas em ambos tipos de abutment, segmentado ou não, não apresentam diferenças significativas.Fig.5.3

Figura.5.3 - Tensão produzida durante aplicação de carga sobre o implante. A, Abutment cônico segmentado.

B, Abutment tipo UCLA. Figura extraída de Ochiai et al 58.

Lewis et al42 sugeriram o uso do abutment tipo UCLA argumentando que esta técnica eliminaria a necessidade de mais componentes facilitando a fixação da restauração ao implante, melhorando o resultado estético, e minimizando a quantidade de espaço inter-oclusal requerido. O uso de abutment segmentado ou não deve se

basear na necessidade de certos requisitos tais como:

1. posição e angulação do implante 2. anatomia do tecido gengival 3. espaço inter-oclusal 4. fixação por cimentação ou

parafuso da PPF Devido à dificuldade de fixação de uma PPF dento-implanto suportada, onde um


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retentor será cimentado e o outro parafusado e também se tentando compensar a diferença na quantidade de movimento entre os elementos suporte foi que se acreditou que o uso de uma conexão semi-rígida entre os retentores seria a solução12. Avaliando-se o uso de conexões rígidas e semi-rígidas entre dente e implante, verificou-se que o uso de um conector rígido não promoveu um aumento de tensão no implante58. Estas observações são semelhantes aos resultados obtidos por Breeding et al12 durante estudo do comportamento das uniões dente-implante através de encaixes rígidos e semi-rígidos. Foi observado que não há diferença significativa na quantidade de

movimento produzido no dente suporte em relação ao tipo de conexão utilizada. Quando da associação dos encaixes com abutments tipo UCLA ou segmentado, percebeu-se uma movimentação maior nos modelos equipados com abutment segmentado. Em recente trabalho, onde através do método dos elementos finitos, analisando as tensões sobre dente e implante, em uma prótese fixa de quatro elementos, tendo como retentores o primeiro pré-molar(dente natural), e o segundo molar(implante), Betiol, Kiausinis e Sendyk7 encontraram maiores tensões na região cérvico-mesial do implante. Fig. 5.4 e 5.5

Figura.5.4 - Modelo bidimensional de elementos

finitos reproduzindo PPF unindo 1º Pré-molar a 2º Molar.

Figura.5.5 - Tensão Von Misses localizada na região mésio-cervical do implante.

Figuras extraídas de Betiol 7.

6. UNIÃO IMPLANTE-IMPLANTE Primeiramente idealizada para reabilitação de pacientes edêntulos totais, os implantes devem necessariamente estar unidos. Com a expansão da utilização em casos de ausência parcial de elementos dentais contíguos, surgiu uma nova questão: devemos unir ou não os implantes vizinhos?

As duas situações apresentam vantagens e desvantagens. A não ferulização das coroas propicia um asssentamento passivo mais efetivo, o que sugere uma diminuição das tensões na interface osso-implante, uma melhor condição de higienização pelo paciente, diminuição da complexidade da execução do trabalho protético e consequentemente redução no custo final


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do mesmo28,57,79, porém o ajuste dos contatos proximais se apresenta como um fator que dificulta e influencía diretamente a passividade do assentamento das coroas unitárias, devido a ausência do ligamento periodontal com seus propiocetores28. Baseados em estudos clínicos e científicos, alguns autores recomendam a união rígida de implantes adjacentes através das coroas protéticas por apresentarem melhor distribuição de forças junto a interface osso-implante e também nos componentes protéticos. Pacientes que possuem hábitos parafuncionais, osso de baixa densidade, presença de enxerto, e falta de guias

efetivas de desoclusão são indicações para esplintagem dos implantes19,73,79,82. Silva70 analisando a diferença de tensões geradas em próteses implanto suportadas ferulizadas e não ferulizadas observou que tanto o padrão de distribuição das tensões junto as roscas dos implantes como a concentração nos ápices é semelhante em ambos os casos. Já com relação ao pico de tensão gerado no osso cortical, osso esponjoso e abutments há uma diminuição significativa de 82, 45 e 56% respectivamenteFig. 6.1 e 6.2 quando as coroas se apresentam unidas, coincidindo aos achados de Iplikçioglu e Akça34 e Stegaroiu et al.73

Figura.6.1 - Tensão Von Misses em implantes com

coroas isoladas Figura. 6.2 - Tensão Von Misses em imlpantes com

coroas unidas Figuras extraídas da tese de mestrado de Silva 70.

7. CONTATOS OCLUSAIS Um fator crítico relacionado à longevidade das reabilitações com implantes ósseo-integrados é a localização e distribuição dos contatos oclusais, devido a natureza das cargas geradas durante a mastigação e como estas são transmitidas para a interface osso-implante. Forças axiais, momentos resultantes de flexões induzidos por cargas verticais podem levar a um aumento do gradiente de tensão, tanto no implante como no osso24,80.

Desta forma a presença de forças oclusais que excedam a capacidade de absorção de tensão pela interface da ósseo-integração levará ao insucesso do tratamento20. Gibbs et al25 observaram que na mastigação as maiores forças ocorrem durante a inter-cuspidação, e se esta posição for instável, tensões nocivas estarão presentes causando uma sobrecarga nos implantes e região


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cervical, apresentando um aumento na reabsorção óssea. O conceito de que uma força vertical é mais bem tolerada pela interface osso-implante em relação a uma lateral, é totalmente aceito. Diante disto deve-se sempre procurar fazer com que a força resultante seja a mais próxima do longo eixo do implante. Weinberg80 propôs uma série de procedimentos clínicos junto aos fatores que podem ser alterados para reduzir a transmissão de cargas nocivas ao suporte ósseo, e conseqüentemente aumentar a longevidade das restaurações implanto-suportadas. São eles:

1. posição do implante: utilização de guia cirúrgico para instalação do implante fazendo com que o hexágono fique o mais próximo do centro da restauração

2. abutment: utilização de abutments angulados para correção da posição da restauração Fig7.1

3. inclinação das cúspides: redução da inclinação das cúspides em 100 reduz o torque no implante em 30%.Fig7.2

4. alteração do esquema oclusal: dependendo da inclinação do implante na região posterior, deve-se alterar a oclusão normal para mordida cruzada.2,14Fig.7.3 e 7.4

Fig 7.1 Fig 7.2

Figura 7.3 Figura 7.4 Figuras 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 - extraídas de Weinberg 80.

Quanto aos contatos oclusais num estudo de transmissão da tensão para a interface osso-implante aplicando-se cargas e as

distribuindo sobre a superfície oclusal de um Pré-molar implanto-suportado em 1, 2 ou 3 pontos da mesma fig7.5, Eskitascioglu et al23


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observaram que as tensões geradas dentro do implante são semelhantes tanto para 2 como 3 pontos, porém ela é significativamente superior quando aplicada em um único ponto. Quanto à tensão transferida ao suporte ósseo, esta se

apresenta mais concentrada na região cortical que circunda o pescoço do implante, e também é maior quando aplicada em um ponto somente. No osso esponjoso, entretanto não foi observada a presença de tensão.fig 7.6 e 7.7

Figura. 7.5 - Valores e distribuição de cargas aplicadas no modelo de elemento finito.

A, Carga em 1 ponto. B, Carga em 2 pontos. C, Carga em 3 pontos.

Fig 7.6 - Distribuição das tensões dentro do implante e do abutment. A, Carga em 1 ponto. B,Carga em 2 ponto

C, Carga em 3 pontos.


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Figura 7.7 - Distribuição das tensões dentro do osso cortical numa vista vestibular.

A, Carga em 1 ponto. B, Carga em 2 pontos. C, Carga em 3 pontos. Figuras 6.5, 6.6, 6.7 - extraídas de Eskitascioglu et al 23.

O tipo de carga aplicada sobre o implante pode influenciar o padrão de tensão transmitido ou seja, o excesso de cargas oclusais dinâmicas pode levar a uma rarefação óssea ao redor da região cervical característico de um defeito com forma de cratera.3,5 Fig 7.8 Relatos semelhantes têm sido feitos em estudos com animais. Hoshaw et al31 observaram que a sobrecarga nos implantes resulta num aumento de reabsorção ao redor do pescoço e uma diminuição no percentual de osso mineralizado na cortical. Papavasilou et al60 observaram que a quantidade de tensão localizada na região cervical é sempre maior que na região apical do implante, sob quaisquer condições. Os relatos de Duyck et al20 também coincidem, demonstrando que o stress se concentra na região cervical devido a rígida união entre osso e implante. O módulo de elasticidade do osso cortical é maior que do osso esponjoso e por esta razão ele é mais forte e mais resistente às deformações4. Com relação ao ajuste oclusal, quando da presença de dentes naturais ou PPF dento-

suportada no mesmo arco, há a necessidade de se fazer um ajuste que produza uma diminuição da carga seletivamente sobre a reabilitação implanto-suportada. Weinberg80 sugere um ajuste que é realizado em duas etapas:

1. Ajuste de uma restauração por vez, até que ela apresente uma discreta marca de pressão na prótese implanto-suportada.

2. Comparação imediata com o grau de resistência no carbono no lado oposto.

A fita de carbono não deve apresentar grande resistência, o que indica uma maior necessidade de ajuste, e nem sair facilmente por entre as superfícies, indicando um excesso de desgaste. Ela deve correr sobre as superfícies com uma suave resistência, a qual é indicativa que quando o paciente ocluir haverá espaço para a estimulação do ligamento periodontal e distribuição de cargas sobre todos os elementos presentes nos arcos.


192

Figura 7.8 - Extraída de Weinberg 80.

8. DESENHO E SUPERFÍCIE DOS IMPLANTES Acreditamos ser hoje os fatores que mais têm recebido a atenção científica e financeira da indústria na implantodontia. O alto índice de sucesso na reabilitação com implantes de pacientes desdentados parcial ou total tem impulsionado a pesquisa para o desenvolvimento de um modelo de implante ideal, afinal produzir um formato de implante que irá distribuir as cargas dentro de níveis fisiológicos do osso peri-implantar é essencial. Tem-se verificado que o tratamento com implantes não apresenta um fator único ou principal que possa ser determinante no sucesso, tanto em estudos de longo prazo como em casos individuais. Na realidade pode-se afirmar que além dos aspectos relacionados ao paciente, como quantidade e qualidade óssea, quando um conjunto de fatores está presente haverá um prognóstico positivo. São eles, imobilidade na fixação do implante, nível marginal ósseo estável após o 10 ano de colocação e aplicação de carga, e avaliação periódica através de Rx, ausência de dor, infecção, neuropatia ou parestesia, desempenho funcional estável num intervalo de tempo maior ou igual as terapias alternativas disponíveis e

satisfação do paciente com relação aos aspectos funcionais e estéticos. Na tentativa de atingir os objetivos citados anteriormente, as pesquisas científicas têm procurado estabelecer uma relação entre desempenho e formato dos implantes. A evolução no desenho tem se baseado na inter-relação de fatores como geometria, propriedades mecânicas, estabilidade inicial e interface implante-tecido ósseo. Atualmente quando se fala em desenho de um implante devemos levar em consideração os seguintes aspectosFig.8.1:

1. Diâmetro e comprimento 2. Formato do implante (cilíndrico,

cônico) 3. Superfície (com ou sem roscas) 4. Textura de superfície (liso, rugoso) 5. Formato das roscas (forma de V,

quadrada, serra) 6. Tipo de união com o elemento

protético (hexágono interno, externo, cone Morse)

7. Utilização de abutment intermediário ou não.

8. Número de roscas por unidade de comprimento


193

Figura8.1 - Extraído de Cehreli et al 14

A presença e desenho das roscas, textura de superfície, diâmetro e comprimento dos implantes são percebidos como fatores de grande importância para o sucesso, desta maneira, eles têm sido desenhados para maximizar a resistência, estabilidade interfacial e transferência de carga. As roscas têm apresentado papel importante não só na melhora da estabilidade primária e aumento da superfície de contato como também na orientação da resposta óssea e transformação do tipo de forças que irão atuar no osso. É sabido e aceito que o tecido ósseo responde diferentemente aos tipos de cargas. Forças compressivas apresentam uma resposta melhor quando comparadas à tração e cisalhamento.63

A incorporação de roscas veio com a finalidade de diminuir a predominância das forças nocivas presentes nos implantes lisos, cisalhamento, transformando-as em cargas compressivas favorecendo assim a dissipação das tensões na interface. O uso de roscas de formato quadrado tem sido sugerido por se acreditar que levem a uma redução maior no componente de cisalhamento das forças favorecendo as forças compressivas, sob as quais o osso

se remodela mais rápida e efetivamente.51 Outro aspecto relacionado com presença de roscas é que o crescimento do tecido de suporte concentra-se preferencialmente nas áreas salientes da superfície do implante, como as cristas, dentes e ranhuras.75 Bumgardner et al.13 analisando histológica, histomorfométrica e radiograficamente o crescimento ósseo em implantes de rosca quadrada observaram uma maior quantidade óssea na porção inferior das roscas, que possivelmente está relacionado á potencialização das forças compressivas pelas roscas de geometria quadrada. Diante destes argumentos podemos estabelecer uma relação direta entre o número de roscas e sua profundidade com a área funcional disponível para a ósseo-integração. A presença de rugosidades na superfície do titânio aumenta também a porcentagem de superfície de contato na interface osso-implante, melhorando o prognóstico. Em 1998 Van Oosterwyck et al.77 estudando a influência da superfície tratada em implantes observou que a dissipação de cargas é bastante sensível a essa variação. Implantes com superfície tratada, quando sob ação de forças axiais a carga concentrou-se no osso cortical


194

com picos de tensão nas pontas das roscas, já quando a superfície era lisa não houve concentração de tensões na cortical e nas pontas das roscas os valores obtidos foram maiores que o dobro dos com tratamento de superfície. Ainda com relação à superfície, quatro parâmetros devem ser considerados:composição, rugosidade,topografia e energia de superfície. As possibilidades de modificação das propriedades de superfície, por meio de engenharia de superfície, são enormes, não apenas nos aspectos químico e biológico, mas também morfológicos e topográficos num espectro que vai de centímetro à nanômetro6. Alterações no formato das roscas, tanto em número como em profundidade podem levar a um aumento de até 300% na área de superfície do implante segundo Misch, Poitras e Dietsh-Misch.51

A utilização de implantes cônicos ou com formato de raiz parece agregar vantagens como aumento de contato em relação a similares cilíndricos de mesma altura, apresentar na região cervical uma maior área de superfície proporcionando uma melhor dissipação das tensões, e uma

alta compressão apical durante a fixação incrementando sua estabilidade inicial.50

Implantes com menos de 10mm tem apresentado um índice relativamente alto de insucesso, principalmente quando localizados em áreas de baixa qualidade óssea como região posterior de maxila. As modificações nos formatos têm como finalidade melhorar a ósseo-integração e a manutenção da crista óssea nestas áreas. A largura do implante apresenta um papel relevante tanto na ósseo-integração como na transferência de cargas. No estudo realizado por Himmlová et al30 se verificou que quando implantes de mesmo comprimento tiveram seu diâmetro aumentado, houve diminuição significativa tanto na área de tensão máxima quanto na quantidade de tensão na região cervical. Já quando houve aumento do comprimento para implantes de mesmo diâmetro, uma diminuição da tensão na região cervical também foi verificada, porém de menor intensidade. Figs.8.2 e 8.3 Neste estudo é ressaltado que a maior diferença percentual relativa de tensão se apresentou entre os implantes de 3,6 e 4,2mm (31,5%).

Figura 8.2 - Distribuição da tensão von Mises ao redor de implantes de diferentes diâmetros. Vermelho

representa a região de máxima tensão na região cervical do implante. A, Modelo produzido por análise de elemento finito para implante de diâmetro de 2,9mm. B, Modelo de implante com diâmetro de 6,5mm. A área de

tensão máxima é maior no implante de 2,9mm.


195

Figura 8.3 -Distribuição de tensão von Mises ao redor de implantes de comprimentos diferentes. A, Modelo produzido por análise de elemento finito para implante de 8mm de comprimento por 3,6mm de diâmetro. B,

modelo de implante com 17mm de comprimento por 3,6mm de diâmetro. Há uma pequena diferença na área afetada pela tensão máxima para o implante curto (A) e longo (B).

Figuras 7.2 e 7.3 extraídas de Himmlová et al 30. O aumento do comprimento pode melhorar a resistência quando da aplicação do torque na fixação inicial ou da fixação do abutment, entretanto sua representatividade na diminuição das tensões cervicais não é significativa. Todos estes aspectos têm como objetivo aumentar a longevidade do tratamento com implantes, ou seja, fazer com que a ósseo-intregação ocorra na maior parte da superfície do implante e que não haja perda do tecido ósseo de suporte após a

aplicação de cargas. Os implantes dentais quando colocados em função estão sujeitos a forças oclusais que variam com relação ao sexo, massa muscular, tipo de dieta, idade, estado físico e presença ou ausência de parafunção. O desenvolvimento de um desenho de implante que tenha a capacidade de apresentar uma resposta fisiológica ótima aos fatores biomecânicos envolvidos em tratamento ainda é o objetivo das pesquisas.

9. HEXÁGONO INTERNO E EXTERNO Uma grande evolução no design dos implantes foi a concepção do hexágono interno, que trouxe diversas vantagens como descritas a seguir: Binon et al10 citam que os componentes restauradores podem ter altura reduzida, distribuição profunda das cargas laterais dentro do implante, proteção do parafuso do abutment, alta resistência ao afrouxamento da união, vibração diminuída devido ao íntimo contato das paredes do implante e abutment, e um potencial de selamento bacteriano. Balfour et al5 em um estudo comparativo entre diferentes implantes e seus pilares para restaurações unitárias concluiram

que os implantes com hexágono interno, apresentam maior grau de estabilidade, atribuído ao maior comprimento do abutment na região de conexão e ao 1º grau de convergência das paredes internas. Kharaisat et al38 concluiram que tanto em relação a resistência á fratura e desaperto do parafuso de fixação, os hexágonos externos tem maior índice de problemas em relação aos hexágonos internos. Uma vez que a falha mecânica tende a ocorrer no parafuso de fixação, se este não quebra ou solta, a força é transmitida toda para o tecido ósseo. Acrescenta ainda que hexágonos externos tem maior


196

índice de problemas, que ficam restritos ao parafuso de fixação, que pode ser substituído, conferindo vantagens ao hexágono externo. Húngaro32 em análise em elementos finitos, comparou um sistema de implantes dotados de hexágono interno e

outro de externo. Concluiu que o hexágono interno contribui efetivamente para a proteção do parafuso do pilar intermediário e redução das tensões no parafuso, demonstrando que tal sistema não necessita de alto torque para fixação do abutment.

Figura 9.1 - Distribuição das tensões von Misses distribuídas em um modelo com implantes de hexágono interno (A) e externo (B) simulando a ação de forças mastigatórias no sentido ocluso gengival. Cedidas

gentilmente pelo prof. Dr. Plínio Húngaro, em contato pessoal. REFERÊNCIAS 1 Akça K; Iplikçioglu CH. Finite element stress analysis of the effect of short implant usage in place of

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