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Cleide Gisele Ribeiro
ANÁLISE COMPARATIVA DA LIBERDADE
ROTACIONAL DE PILARES DE HEXÁGONO EXTERNO
E INTERNO EM TRÊS ESTÁGIOS : INICIAL, APÓS A
FUNDIÇÃO E APÓS A APLICAÇÃO DA PORCELANA
Florianópolis
2006
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Cleide Gisele Ribeiro
ANÁLISE COMPARATIVA DA LIBERDADE
ROTACIONAL DE PILARES DE HEXÁGONO EXTERNO
E INTERNO EM TRÊS ESTÁGIOS : INICIAL, APÓS A
FUNDIÇÃO E APÓS A APLICAÇÃO DA PORCELANA
Dissertação apresentada ao Curso de Pós-
graduação em Odontologia do Centro de
Ciências da Saúde da Universidade Federal de
Santa Catarina, como requisito parcial para a
obtenção do título de MESTRE em
ODONTOLOGIA, área de concentração
Implantodontia.
Orientador : Antônio Carlos Cardoso
Co-orientador : Walter Lindolfo Weingaertner
Florianópolis
2006
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Cleide Gisele Ribeiro
Esta tese foi julgada adequada para a obtenção do título de “M estre em
O dontologia”, área de concentração Im plantodontia, e aprovada em sua form a
final pelo Programa de Pós-graduação em Odontologia.
Florianópolis, 03 de fevereiro de 2006
________________________________________
Prof.Dr. Ricardo de Sousa Vieira
-Coordenador do Programa-
BANCA EXAMINADORA:
_________________________
Prof.Dr. Antônio Carlos Cardoso
-Orientador-
__________________________
Prof.Dr. Walter Lindolfo Weingaertner
-Co-orientador-
___________________________________________
Prof.Dr. Marcos Dias Lanza
-Membro-
Dedico este trabalho a minha família,
Sebastião, Laura, Cássio e Cléber, todos os dias eu agradeço a
oportunidade de fazer parte desta família e todos os objetivos
alcançados e que eu ainda vou alcançar eu devo inteiramente a
vocês.
Muito obrigada!!!!!!
AGRADECIMENTOS
Ao meu orientador professor Antônio Carlos Cardoso por todo o apoio,
por toda amizade, por todos os ensinamentos, pelas palavras amigas e até
pelas broncas, eu aprendi muito. Muito obrigada.
Ao meu co-orientador professor Walter Lindolfo Weingaertner, por ter me
mostrado o que é ser um professor, por sua disponibilidade em sempre me
ajudar e por ter tornado possível a realização deste trabalho.
Ao professor Ricardo de Souza Magini por ter me mostrado o caminho
da docência de uma forma diferente, por ter me feito querer ser uma docente e
pela oportunidade de estar aqui na UFSC.
Ao Hélio, técnico do Laboratório de Precisão da Engenharia Mecânica
da UFSC pela sua disposição em me ajudar na realização deste trabalho.
A Conexão Sistema de Prótese, pelo apoio dado a essa pesquisa, na
figura do João Vaiano, que sempre que precisei, não mediu esforços para
finalização deste trabalho.
Ao Laboratório de Prótese São Lucas, localizado em Juiz de Fora, por
todo o apoio e pela realização de todo o trabalho laboratorial deste estudo.
Obrigada Salatiel e Edmundo.
Às funcionárias do CEPID Miriam, Taís, Gisella e Dolores, pela amizade
e carinho.
À funcionária da Pós-graduação, Ana, pela dedicação em sua função.
A Universidade Federal de Juiz de Fora pelo estímulo e pelas
oportunidades de colocar em prática os conhecimentos que estou obtendo em
Santa Catarina.
E agora vou fazer um agradecimento mais que especial : Aline,
Angélica, César, Raul e Magal. Muito obrigada por vocês fazerem parte da
minha vida. Essa amizade é para sempre, pode passar muito tempo e quando
nos encontrarmos novamente, tenho certeza de que será como se não tivesse
passado um só minuto. Obrigada por tudo.
Ao Prof. Wilson Andriani Junior, pelo seu amor incondicional à profissão,
pela sua inesgotável capacidade de ensinar e pela sua bondade sem fim.
Obrigada por ter me ensinado o que de mais importante eu aprendi em
Florianópolis.
Aos colegas de doutorado, Cimara, Dirci, Gustavo e Hiron, foi muito bom
conviver com vocês. Espero que possamos nos encontrar muitas vezes. Muito
obrigada.
Aos amigos : Leonardo (China), Marcel e Izabelle por todo o apoio e
ajuda durante o curso de mestrado.
Aos meus amigos de Juiz de Fora, obrigada por tudo e por todo o apoio.
A Carla Pitoni pela execução das análises estatísticas do trabalho.
À professora Ariana Zanella, pela revisão da versão em inglês do
trabalho.
À minha enorme família, que eu amo muito, obrigada por seu enorme
amor por mim. Eu sei o quanto vocês já fizeram por mim e o que fariam em
qualquer necessidade. Muito obrigada !!
À Deus que me deu a oportunidade de conviver com todas as pessoas
acima citadas e que dividiram muitos momentos comigo. Que Deus as
abençoem! Amém.
RIBEIRO, Cleide Gisele. Análise comparativa da liberdade rotacional de
pilares de hexágono externo e interno em três estágios : inicial, após a
fundição e após a aplicação da porcelana. 2006. 97f. Dissertação ( Mestrado
em Odontologia – Área de concentração Implantodontia) – Curso de Pós
Graduação em Odontologia, Universidade Federal de Santa Catarina,
Florianópolis.
RESUMO
Objetivo: O afrouxamento de parafusos é uma ocorrência bastante
comum na prótese sobre implantes, sendo que uma maior liberdade rotacional
na interface implante/pilar é tida como uma das causas deste índice elevado. O
objetivo deste estudo foi avaliar a influência das diversas fases laboratoriais
sobre a liberdade rotacional e, ainda, a realização de uma análise comparativa
entre implantes de hexágono interno e hexágono externo. Materiais e
Métodos: Foram utilizados pilares do tipo UCLA com cinta metálica em cromo-
cobalto e os grupos foram divididos em: grupo A (implante de hexágono interno
unido a um pilar de hexágono externo) e grupo B (implante de hexágono
externo unido a um pilar de hexágono interno). Foi realizada a avaliação da
liberdade rotacional em três fases: estágio inicial, após a fundição em liga
cobalto-cromo (Degudent, Guarulhos, São Paulo, Brasil) e, finalmente, após a
aplicação da porcelana OMEGA 900 (Vita Zahnfabrik H. Raulter GmbH & Co.
KG, Alemanha). Resultados: No hexágono externo, os valores da liberdade
rotacional em graus não variaram significativamente entre os períodos (com
média antes de fundir de 3,333º; após a fundição de 3,089 º e após a aplicação
da porcelana de 3,044º). Já no hexágono interno, os valores em graus
aumentaram significativamente após a aplicação da porcelana. Conclusão: Os
resultados deste estudo sugerem que, considerando de forma geral, a interface
implante de hexágono interno/pilar apresentou uma maior liberdade rotacional,
sendo ainda que, apenas esta foi influenciada pelo procedimento laboratorial
de aplicação da porcelana.
Palavras-chaves: afrouxamento de parafuso, pilar, hexágono interno,
hexágono externo e liberdade rotacional
RIBEIRO, Cleide Gisele. Comparative analyses of the rotational freedom of
ucla-type abutments in three time intervals: original condition, after
casting with cobalt-chromium alloy and after porcelain application. 2006.
97f. Dissertação ( Mestrado em Odontologia – Área de concentração
Implantodontia) – Curso de Pós Graduação em Odontologia, Universidade
Federal de Santa Catarina, Florianópolis.
ABSTRACT
Objective: Screw loosening is of common occurrence in implant retained
prosthesis. One of the causes of the high frequency of screw loosening is the
presence of a greater rotational freedom in the implant/abutment interface. The
aim of this study was to assess the influence of the various laboratory steps on
the rotational freedom and, additionally, to conduct a comparative analysis
between internal and external hex-type implants. Material and Methods:
Cobalt-chromium metal base UCLA abutments were used and the groups were
divided into: group A (internal hex-type implant coupled with an external hex-
type abutment) and group B (external hex-type implant coupled with an internal
hex-type abutment). The rotational freedom was analyzed in three intervals:
initial phase, after casting in cobalt-chromium alloy (Degudent, Guarulhos, São
Paulo, Brasil) and, finally, after porcelain OMEGA 900 (Vita Zahnfabrik H.
Raulter GmbH & Co. KG, Alemanha) application. Results: The rotational
freedom values for the external hex-type abutments did not vary significantly
between the analysis intervals (with a mean value of 3.333º before casting;
3,089º after casting and, 3,044º after porcelain application). In the internal hex-
type group, the values increased significantly after porcelain application.
Conclusion: These results suggest that the internal hex-type implant/abutment
interface shows greater rotational freedom. In addition, only the porcelain
application step influenced the interface passivity.
Key – words : Screw loosening, abutment, internal hex, external hex, rotation
freedom.
SUMÁRIO
RESUMO
6
ABSTRACT
7
INTRODUÇÃO
8
ARTIGO – Versão em português do artigo
39
MANUSCRIPT – Versão em inglês do artigo
59
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
76
APÊNDICE
82
METODOLOGIA EXPANDIDA
83
9
INTRODUÇÃO
Nos anos recentes, o uso de implantes para reter próteses unitárias tem
ganhado popularidade, uma vez que muitos estudos têm demonstrado
acompanhamentos clínicos a longo prazo deste tipo de tratamento com alta
proporção de sucesso (ANDERSSON et al, 2001; BELSER et al, 2004; CARRION e
BARBOSA, 2005; HENRIKSSON E JEMT, 2003; HOYER et al, 2001; KRENNMAIR
et al, 2002; MARTIM et al, 2001; SCHELLER et al, 1998). Muitos estudos
multicêntricos sobre substituições unitárias com implantes osseointegrados têm sido
realizados em todo o mundo (MARTIM et al, 2001). Apesar do sucesso da
integração biológica de implantes unitários aparentar ser similar ao dos pacientes
completamente edêntulos, problemas associados com a integridade da conexão
parafusada implante/pilar aparentam estar ampliados (GRATTON et al, 2001).
Complicações tais como afrouxamento e fratura do parafuso, além de fratura
da prótese, perda da osseointegração ou até mesmo fratura do implante têm sido
relatadas (BINON e McHUGH 1996; KEITH, et al, 1999; LEE et al, 2002; MARTIM et
al, 2001; TAN et al, 2004; WEE et al, 1999; WEISS et al, 2000). Se a restauração é
retida por parafuso ou por cimento sobre um pilar preparado pelo protesista, o
afrouxamento do parafuso permanece um problema em potencial (GOODACRE et
al, 2003; MARTIM et al, 2001; TAN e NICHOLLS, 2002; TZENAKIS et al, 2002;).
Complicações protéticas requerem tempo e custo, por isso existe uma concentração
de esforços no sentido de reduzir a recorrência desses problemas (MARTIM et al,
2001; MERZ et al, 2000). Muitas vezes o afrouxamento do parafuso não é detectável
clinicamente podendo levar à falha mecânica da prótese (FAULKNER et al, 1999).
10
O afrouxamento do parafuso ocorre quando forças externas que tendem a
separar as peças são maiores que as forças que tentam mantê-las unidas. Implantes
do tipo hexágono externo (interface junta de topo) têm demonstrado uma incidência
de afrouxamento de parafuso de 38%. Para resolver alguns desses problemas
inerentes, soluções tais como utilização de torquímetro, tecnologia da superfície do
parafuso, tamanho da plataforma e materiais têm sido investigados para obter uma
pré-carga fixa e aumentar as forças de fixação (DING et al, 2003). Além das
condições de carga, existe um número de fatores que são importantes para
estabilidade do parafuso do pilar e da prótese, tais como: número e posição dos
implantes, justeza e rigidez da infra-estrutura, comprimento do cantilever, desenho
oclusal, aperto do parafuso, mostrando que quando da mastigação, a carga axial é
dominante, mas é sempre acompanhada de carga lateral ( HANSES et al, 2002).
Após o aperto final, 13,6% das próteses maxilares tiveram afrouxamento dos
parafusos. O mesmo problema foi notado em próteses parciais e unitárias. Fatores:
aperto pobre, inadequado ajuste da prótese, componentes pobremente usinados,
carga excessiva, desenho inadequado dos parafusos e elasticidade do tecido ósseo.
Forças de separação da junção: contatos excursivos, contatos oclusais cêntricos
não axiais (pilares angulados ou mesas oclusais largas), contatos interproximais e
contato no cantilever. Infraestruturas não passivas também exercem forças de
separação (TAN et al, 2004). Em um estudo prospectivo, 107 restaurações unitárias
sobre implantes do sistema Branemark foram acompanhadas por cinco anos. Foi
relatado que 26% dos parafusos dos pilares foram reapertados no primeiro ano.
Durante o terceiro ano de observação, 11% dos parafusos afrouxaram em 10
pacientes. Além disso, um parafuso de titânio do pilar fraturou após 3 anos e 13
foram substituídos por parafuso de ouro com novo design ( KHRAISAT et al, 2004).
11
Em estudo realizado por RICCI et al (2004), foram colocados 112 implantes em 51
pacientes. Dos implantes colocados, 100% permanecem no local após 5 anos de
carga funcional. Com relação às próteses, temos 15 coroas parafusadas (13,4%) e
97 cimentadas( 86,6%). Em 6 pacientes ( 5,35%) ocorreu afrouxamento do parafuso
que conecta o pilar ao implante por duas vezes, sendo especulado que o
afrouxamento foi causado por hábitos parafuncionais uma vez que facetas de
desgastes foram observadas e a análise oclusal não detectou qualquer interferência
Problemas técnicos continuam a frustar os clínicos. Esses incluem inabilidade
em se obter adaptação intima na fabricação da infraestrutura protética, inabilidade
em corrigir desajustes e dificuldade no desenvolvimento de um esquema oclusal que
não sobrecarregue o conjunto. Tem sido sugerido que os componentes não devem
ter um desajuste maior que 10µm, mas através da Odontologia moderna é
improvável de se obter este nível de adaptação. Muitos componentes fabricados não
demonstram este nível de adaptação. Consequentemente, desajustes da prótese
são uma realidade clínica, mas a quantidade desse desajuste que pode ser tolerada
sem complicações mecânicas ou biológicas adversas deve ser determinada. Este
estudo demonstrou que sob condições de carga específicas, o “gap” entre o pilar do
implante e a prótese pode sofrer alguma alteração. Neste estudo, a alteração
resultou em menores “gaps” após a carga cíclica. Esta alteração ocorreu
provavelmente devido ao desgaste na interface dos componentes, porque alguns
pontos de contato podem ter evitado que os componentes obtivessem a adaptação
de fabricação. Uma vez que o desgaste ocorreu e os parafusos de retenção da
prótese foram apertados em níveis ideais, é possível que estes efeitos devam ser
favoráveis para afrouxamento futuro do parafuso ou seus danos. No entanto, se o
12
componente se solta, a orientação das superfícies de desgaste pode ser alterada
(HECKER e ECKERT, 2003).
Outra questão é que muitas vezes o afrouxamento de parafusos tem sido
visto como uma ocorrência comum com as próteses implanto-suportadas, sendo
considerado uma complicação ou incoveniência mínima, uma vez que é facilmente
corrigida. No entanto, esta atitude deve ser mudada uma vez que o afrouxamento de
parafuso proporciona um risco significante de fratura do implante (ECKERT et al,
2000).
Em reabilitações em áreas parcialmente edêntulas e unitárias, a interface
implante/pilar e o parafuso são expostos a cargas maiores. O parafuso de retenção
não está protegido do stress e está sujeito a cargas laterais de flexão, inclinação e
alongamento o que pode resultar em abertura da junção e afrouxamento do
parafuso. Geometrias externas curtas e estreitas são particularmente vulneráveis
devido à limitada união da parte externa e a presença de um ponto de fulcro curto
(pequena plataforma) quando forças de inclinação são aplicadas. Esta deficiência foi
originalmente notada por Branemark, que recomendou que a conexão hexagonal
externa tivesse um mínimo de 1,2mm de altura para fornecer tanto estabilidade
lateral quanto rotacional, particularmente em restaurações unitárias. O design
original de 0,7mm e suas cópias permaneceram imutáveis até pouco tempo, quando
hexágonos maiores e mais largos foram introduzidos (BINON, 2000).
Um dos objetivos do hexágono como afirmado anteriormente foi a colocação
do implante no tecido ósseo. Outros afirmam que este design tem como função
meramente a orientação do pilar dentro do implante. Outros ainda sugerem que o
hexágono fornece uma importante relação do pilar com o implante e uma eventual
transferência de força ao implante e ao osso de suporte. Muitos desses
13
pesquisadores que defendem esta última função do hexágono, afirmam que a
ausência de precisão na adaptação entre os dois hexágonos vai gerar instabilidade
na conexão parafusada com o tempo. Esta afirmação sugere que a instabilidade
entre os componentes vai resultar em afrouxamento do parafuso, falha da
restauração e possivelmente perda da osseointegração (CIBIRKA et al, 2001).
Muitos guias sobre a colocação e restauração de implantes têm sido
publicados por clínicos. Primeiro, o implante deve ser colocado em uma localização
tal que forças oclusais irão incidir diretamente no longo eixo do implante. Segundo,
os cantileveres devem ser os menores possíveis. Terceiro, contatos oclusais são
importantes e o estabelecimento de uma relação fossa-cúspide ao invés de ponta de
cúspide- ponta de cúspide é importante. Quarto e, por último, o uso de parafusos de
ouro e aplicação de torque adequado ao parafuso do pilar são essenciais (MARTIM
et al, 2001). Um fator crucial que afeta os resultados dos tratamentos com implantes
é o caminho através do qual as forças oclusais são transferidas à interface osso-
implante através da superestrutura e implantes. A magnitude das forças nas
proximidades do implante depende do design do implante e das propriedades
estruturais e mecânicas da interface implante–pilar protético. A interface deve tolerar
as forças oclusais sem respostas teciduais adversas. É necessário, então, um
design que distribua as forças funcionais dentro de níveis fisiológicos no osso
periimplantar (CEHRELI et al, 2004).
Os implantes osseointegrados apresentam uma mobilidade significativamente
diferente quando comparada com os dentes naturais em função do ligamento
periodontal (TAKAHASHI e GUNNE, 2003; KARL et al, 2004; KARL et al, 2005).
Logo, distorções mínimas da infraestrutura podem levar a um risco de indução do
estresse. Dentes naturais apresentam uma habilidade em se adequar a desajustes
14
devido à mobilidade do ligamento periodontal. A diferença na mobilidade entre
implantes e dentes naturais significa que a precisão na adaptação da infraestrutura é
mais importante quando próteses fixas são conectadas aos implantes do que
quando conectadas aos dentes naturais (TAKAHASHI e GUNNE, 2003).
A adaptação passiva tem sido considerada essencial para o sucesso das
próteses sobre implantes osseointegrados. Contudo, dados deste estudo indicaram
que o desajuste da prótese pode ter menos efeitos negativos sobre do que pensado
antigamente. Seus dados sobre desajustes protéticos em maxilas edêntulas
restauradas com próteses fixas de arco total demonstraram distorções protéticas de
100µm. Nenhuma das restaurações estudadas foi considerada passiva. Seus
achados não demonstraram correlação entre o desajuste da prótese e perda óssea.
Os resultados indicaram que a distorsão da prótese permanece por todo o tempo
devido a natureza anquilosada da osseointegração, e os autores sugerem que
desajustes podem estar associados com lesões protéticas. Eles alertaram contra
problemas potenciais com fadiga do metal, tais como afrouxamento do parafuso e/ou
fratura. Além disso, resposta óssea em volumes mínimos de tecido ósseo, em
qualidade óssea pobre ou em osso enxertado pobre pode ser mais sensível ao
desajuste protético. Nenhum dado foi apresentado quanto ao desajustes protéticos
sobre implantes em situações ósseas comprometidas (GUICHET et al, 2000).
O design do implante se refere à macro e microestrutura de um sistema de
implantes caracterizado por propriedades intrínsecas, forma, tipo de conexão de
pilar, presença ou ausência de roscas, design das roscas, microarquitetura
superficial e composição química. O design da junção implante-pilar e as
propriedades retentivas das junções dos parafusos afetam o comportamento
mecânico dos implantes. No sistema Branemark, o pilar é conectado sobre um
15
hexágono externo usinado no centro de uma plataforma. Os implantes ASTRA
(ASTRA Tech AB, Molndahl, Suécia) e ITI (Instituto Straumann AG, Waldenburg,
Suíça)têm 11 e 8º de conicidade interna, respectivamente, que promovem uma
tolerância grande à usinagem e resistência. Alta incidência de afrouxamento e
fratura do parafuso do pilar foi relacionada aos implantes Branemark, enquanto
episódios insignificantes de complicações protéticas foram relacionados aos
implantes dos sistemas ASTRA e ITI (CEHRELI et al, 2004).
Muitos esforços têm sido feitos pelos clínicos para reduzir o índice de
afrouxamento de parafusos em restaurações parafusadas. Alguns defendem o uso
de sulcos ou ranhuras na câmara de acesso ao parafuso. Um autor defendeu o uso
de cimento para o parafuso além do controlador de torque, o uso de um obturador
de silicone também foi relatado. Em uma publicação recente, os autores colocaram
uma barra hexagonal na cabeça do parafuso através da câmara de acesso e a
envolveram com um compósito. Eles relataram que não tiveram mais episódios de
afrouxamento de parafusos durante o período de 3 anos de acompanhamento. No
entanto, eles salientaram a necessidade de uma adequada oclusão antes de colocar
a barra. Com o objetivo de resolver o problema de afrouxamento de parafusos,
muitos fabricantes têm dado atenção ao refinamento dos pilares e dos designs dos
implantes para obter um método mais previsível de aperto dos parafusos. Um
sistema (Paragon Implant Company, Encino, Califórnia) apresenta um design de
adaptação por fricção que tem como objetivo a obtenção de uma supraestrutura
mais estável. O sistema ITI (Straumann USA, Walthan, Mass.) utiliza um design do
tipo cone-morse para melhor distribuir as forças e prevenir aforuxamento do
parafuso. O sistema Calcitek produz uma plataforma de carga estável e uma
16
resistência a fadiga altamente fiel com o Sistema de implantes Spline (MARTIM et al,
2001).
O osso comparado com a maioria dos materiais de engenharia tem uma
resistência à fadiga extremamente pobre. A carga sobre o implante deve ser dividida
em um componente horizontal e vertical. Com o objetivo de se evitar o estresse
excessivo no osso marginal, foi recomendado um pescoço liso no implante
endoósseo permitindo um movimento de deslizamento entre o implante e o osso
para que o osso marginal resista ao componente de carga horizontal enquanto o
componente de carga vertical seja apicado sobre o osso subjacente. A razão para
esta recomendação é de que o estresse máximo causado pela carga horizontal
deveria ser espacialmente separado do estresse máximo causado pela carga
vertical. A razão para o uso deste pescoço liso foi eliminar a reabsorção óssea
causada pelo estresse excessivo. A localização do pico do estresse de cisalhamento
na interface osso-implante depende do design da interface implante-pilar. Com a
interface do tipo hexágono externo, na junção do tecido conjuntivo-osso, o pico do
estresse de cisalhamento fica localizado no topo do osso marginal. Com uma
interface cônica no nível do osso marginal, onde o pilar se apóia em um cone interno
do implante, o pico do estresse de cisalhamento se localiza mais apicalmente. A
localização mais apical deste pico sugere que a interface implante/pilar cônica é uma
solução para a separação espacial da região que absorve o componente da carga
vertical da região que absorve o componente da carga horizontal. Quando a
interface foi colocada 2mm mais coronalmente , o efeito benéfico da interface cônica
desapareceu (HANSON, 2003).
Em um estudo realizado, observou-se que para o Sistema Branemark, o
mecanismo de segurança que leva a destruição do parafuso do pilar deveria ser
17
usado para proteger os outros componentes e os tecidos de suporte. Um implante
mais forte não vai resolver o problema da sobrecarga, mas pode levar a maiores
danos ósseos. Então alguns autores recomendaram que para sistemas de implantes
com parafusos para pilares, os parafusos deveriam ser projetados para serem os
componentes mais fracos do sistema devido a maior facilidade de substituí-los. Essa
característica é contrastante com o sistema ITI, onde o design tem uma forte relação
que transfere a carga funcional através da interface cônica para o implante e
protegem as rocas do pilar. Finalmente, muitos estudos retrospectivos recentes
relataram altas taxas de sucesso para ambos os designs de conexões implante/ pilar
para utilizações em restaurações implanto-suportadas unitárias. No entanto, se
alguma falha acidental ocorrer, o design de implante tido como ótimo seria aquele
que permitisse a reversibilidade e um mínimo trauma junto com tempo e custo
consideráveis. Dentro dos limites deste estudo “in vitro”, as seguintes conclusões
podem ser tiradas: para o Sistema Branemark, mesmo com a modificação da
geometria e composição do parafuso do pilar, o parafuso continua a ser parte mais
fraca da conexão. A junção entre a parte não rosqueada e rosqueada do parafuso
do pilar foi o ponto crucial para todas as amostras testadas na presença de
reabsorção óssea simulada. Para o sistema ITI, a conexão cônica interna
implante/pilar demonstrou resistência à fadiga superior a conexão hexagonal. A
dispersão do estresse através da interface da conexão pode ser a razão para a
maior resistência às cargas laterais repetidas. Para ambos os sistemas de implantes,
apesar do ambiente intra-oral não ser totalmente simulado nesse estudo, a ausência
de falha do cimento sob cargas laterais repetidas pode adicionar vantagens no uso
de coroas cimento-retidas nas indicações unitárias (KHRAISAT et al, 2002).
18
Modificações recentes do design do sistema de implantes ITI têm criado
muitas questões sobre a habilidade da chamada conexão “cone morse” de se
manter tão estável. O sistema de implantes ITI tem incorporado sulcos ou entalhes
de posicionamento interno dentro da porção cônica interna do implante para permitir
o índice do nível do implante e a realização da moldagem. A área original da
superfície do cone morse ITI padrão de 24mm
2
passou a ser de 16,5mm
2
com o
novo design synOcta. A redução de 31% na área superficial da interface
implante/pilar tem causado preocupação de que a resistência ao afrouxamento dos
parafusos pode estar reduzida com este novo design. Uma segunda modificação do
sistema ITI é que dois dos três tipos de pilares disponíveis se tornaram disponíveis
em um código de cores (anodizados) para facilitar a seleção do componente. A
anodização ou processo de cobertura usado para colorir os componentes de titânio
não foi examinada quanto ao seu efeito sobre o afrouxamento dos parafusos. A
adição de uma superfície interna indexada ao implante ITI não teve efeitos deletérios
sobre a resistência ao afrouxamento de pilares sólidos padronizados (SQUIER et al,
2002).
Designs de interface internos oferecem uma altura vertical da plataforma
reduzida para os componentes protéticos, distribuição das cargas laterais de forma
mais profunda dentro do implante, uma proteção no parafuso do pilar, paredes
internas longas que criam maior rigidez, corpo unificado que resiste a abertura da
junção, paredes engajadas com o implante que dificultam a vibração, potencial para
selamento microbiológico, extensa flexibilidade. Várias configurações hexagonais
internas estão disponíveis. Este conceito básico tem sido envolvido em uma
variedade de interfaces. A primeira a ser oferecida foi uma conexão adaptada por
deslize com o macho hexagonal se estendendo a partir do pilar, muito similar ao
19
octágono interno. Este efetivamente reduzia a altura vertical da plataforma
restauradora e tornava mais fácil o assentamento dos componentes. Subseqüentes
alterações foram feitas por um fabricante que resultaram em um hexágono mais
longo com conicidade de um grau que possibilitou uma interferência friccional. Na
configuração estreita (3,5mm), a direção interna em ângulo, os ângulos agudos
internos que recebem o hexágono, a parede fina do implante e a interferência no
assentamento por pressão em combinação com inapropriado plano de tratamento e
sobrecarga podem resultar em fratura da parede (BINON, 2000).
Cargas externas normalmente amplificam alterações dinâmicas nas conexões
parafusadas. Desajustes ou deformações pré-existentes entre os componentes irão
acentuar a probabilidade de afrouxamento de parafusos. Uma pobre interface entre
os componentes dos implantes vai aumentar o deslocamento inicial e causar um
desgaste na área de contato, a qual aumenta o “gap” da conexão parafusada. A
carga sobre o conjunto do implante provavelmente provoca tensão em ambos os
parafusos, o que contribui para o afrouxamento do parafuso. A quantidade de
deslocamento representa a deformação de alongamento do parafuso de ouro e foi
quase constante independente do afrouxamento do parafuso. Deformação elástica
foi também observada em espécimes de parafusos estáveis (LEE et al, 2002).
Sob condições clínicas, cargas externas axiais e excêntricas (funcionais ou
parafuncionais) enfraquecem a pré-carga (força necessária para manter os
componentes unidos), causando gradual ou repentino deslize entre as roscas que
eventualmente tornam o parafuso não funcional. Foi também demonstrado que a
liberdade rotacional de mais de 5 graus em conexões de hexágono externo reduziu
em 63% o número de ciclos necessários para o afrouxamento do parafuso, enquanto
a eliminação da liberdade rotacional produziu resistência ao afrouxamento em cinco
20
milhões de ciclos. Observamos que os sistemas contendo hexágonos ou octógonos,
se interno ou externo, são menos efetivos na manutenção da resistência às forças
de abertura do que aqueles com componentes friccionais, tais como cone-morse.
Observou-se também que a fricção entre as roscas contactantes apenas é menos
efetivo em oposição aos vetores verticais de força que tendem a abrir o parafuso
(WEISS et al.; 2000). Numa conexão do tipo cone-morse, a forma de travamento e
fricção são determinantes básicos e esta geometria de travamento é responsável
pela proteção das roscas do pilar de cargas funcionais excessivas (KIVANC et al,
2003). Implantes com hexágono externo curto (<2 mm) na conexão com o pilar
aparentam estar especialmente sujeitos ao afrouxamento do parafuso, uma vez que
todos os componentes das forças externas, exceto para a força compressiva axial,
estão concentrados principalmente no parafuso do pilar. Tipicamente, uma alta
incidência de afrouxamento de parafuso acima de 40% foi encontrada para este tipo
de conexão de pilar. Ao contrário, uma menor taxa de afrouxamento de pilares ( 3,6
a 5,3%) com conexões implante/pilares cônicas, restauradas com coroas
cimentadas. Em geral, afrouxamento de parafusos ocorre mais frequentemente em
restaurações unitárias, sendo os molares mais difíceis de permanecerem apertados
(MERZ et al, 2000).
Uma forma de determinar a etiologia das complicações protéticas é analisar o
estresse nas conexões parafusadas envolvidas nas próteses sobre implantes. O
estresse total na conexão parafusada durante a função clínica pode ser visto como
uma soma da pré-carga na conexão parafusada, do estresse oriundo da distorsão
(através da fabricação da prótese) e do estresse vindo da carga funcional (o qual é
intermitente e com magnitude variável). Os vários sistemas de pilares têm parafusos
específicos que variam quanto ao material de fabricação (ex: titânio comercialmente
21
puro; liga de titânio, liga de ouro), quanto à configuração mecânica (espaço entre as
roscas, design da cabeça e a área de contato entre as superfícies da cabeça do
parafuso do pilar e o ângulo interno do pilar), assim como a qualidade da usinagem
(níveis de tolerância). Para cada design de parafuso é esperado que se tenha um
torque determinado. Fabricantes afirmam que o seu pilar e o seu parafuso do pilar
são superiores aos dos concorrentes, mas essas afirmações não são cientificamente
substanciadas. Vários sistemas de pilares apresentados possuem diferentes
propriedades mecânicas, propriedades anti-rotacionais e resistência à fadiga na
abertura da conexão parafusada. Os conhecimentos atuais dos padrões de
transmissão do estresse e as propriedades mecânicas da conexão parafusada
implante-pilar permanecem incompletos. O objetivo deste estudo foi medir e
comparar a pré-carga da conexão parafusada implante-pilar dos sistemas de pilares
hexagonais mais comumente usados. Esta avaliação pode ser importante na
previsibilidade da longevidade clínica e na seleção dos sistemas de pilares. A
relação entre o torque aplicado e a pré-carga do parafuso é afetada por muitas
variáveis, incluindo as propriedades do material do parafuso, o diâmetro, geometria
do parafuso, coeficiente de fricção das superfícies em contato (dureza das roscas, o
término da superfície, quantidade e propriedades do lubrificante e a velocidade de
aperto) (TAN e NICHOLLS, 2001).
Numerosos pesquisadores têm examinado a conexão parafusada implante-
pilar. Muitos estudos afirmaram que o movimento rotacional ou estabilidade do
parafuso do pilar estavam diretamente relacionados com as tolerâncias de
adaptação das superfícies planas do hexágono do implante com as superfícies
planas do hexágono interno do pilar. O implante e a conexão parafusada ao pilar é
uma interação dinâmica, tridimensional de variadas larguras e alturas influenciando
22
a estabilidade da conexão. Reconhecendo esta complexa interface, este estudo
comparou um hexágono de implante padrão (R) com dois diferentes tipos de
designs. Em um design (M) tanto a largura quanto a altura do hexágono foram
reduzidas para criar uma menor adaptação de precisão. No outro design, uma
coluna circular foi criada e estendida acima do hexágono padrão. Após o teste de
fadiga, foram avaliados os valores do torque de remoção e as diferenças nesses
valores foram associadas às tolerâncias de adaptação entre a dimensão interna do
pilar (CIBIRKA et al, 2001).
A liberdade rotacional da interface implante/pilaré um fator significativo a ser
considerado nas falhas da junção parafusada. Foi sugerido que a precisão da
adaptação entre os dois hexágonos deve permitir uma movimentação menor que
cinco graus para se obter uma conexão parafusada estável (LANG et al, 2002). Em
um estudo realizado por BINON (1996), o desajuste rotacional foi reduzido e os
espécimes submetidos a cargas cíclicas axiais excêntricas. Os autores concluíram
que a redução do desajuste rotacional torna a junção do parafuso mais resistente ao
afrouxamento do parafuso. Quanto maior a liberdade entre o hexágono do implante
e o hexágono do componente protético, mais o pilar pode rotacionar, resultando em
maior perda da pré-carga e menor rigidez da junção. Os dados indicaram que
quando um pilar rotaciona mais que alguns graus, a pré-carga é substancialmente
comprometida e a junção entra no segundo estágio de falha levando ao rápido
afrouxamento progressivo do parafuso. O fator crítico aparenta ser a quantidade de
micromovimentação que ocorre antes do engajamento do hexágono externo durante
o primeiro estágio de falha da junção parafusada. Quando a rotação excede dois
graus, a resistência à falha do parafuso reduz de 6,7 a 4,9 milhões de ciclos. Se o
pilar rotaciona mais de 5 graus, a rigidez da junção e a pré-carga foram
23
suficientemente comprometidas para permitirem que a junção parafusada entre no
segundo estágio das falhas, após o qual o afrouxamento do parafuso ocorre mais
rapidamente (2,5 a 1 milhão de ciclos) (BINON, 1996; LANG et al, 2003).
A ausência de desajuste na interface implante-pilar conduziria a um íntimo
engrenamento dos componentes da junção e, então a uma dissipação de carga
através do hexágono externo nos componentes unidos como o stress compressivo.
Além disso, uma ótima altura do hexágono protege o parafuso dos efeitos de
dobramento (flexão) através da dispersão das forças para outros componentes.
Apesar dos implantes disponíveis terem alturas de hexágono de 0,7, 0,9, 1,0 e
1,2mm, altura do hexágono tida como ótima é de 1,2mm (KHRAISAT et al, 2004;
CIBIRKA et al, 2001 ). No entanto em um outro estudo pode-se observar que
reduzindo-se a altura vertical do hexágono externo do implante com redução do grau
de justeza do hexágono não produziu efeitos significativos nos valores de torque
reverso dos parafusos dos pilares após 5.000.000 de ciclos em teste de fadiga.
Estudos para investigar o papel da altura do hexágono na estabilidade da junção são
necessários (CIBIRKA et al, 2001).
Suspeita-se que o desajuste rotacional seja o maior fator na falha das junções
parafusadas. Em um estudo realizado por BINON e McHUGH (1996), foi realizado o
aumento incremental no tamanho dos pilares hexagonais com correspondente
aumento no desajuste rotacional e, estes foram ciclicamente submetidos à carga até
que a falha ocorresse. Os resultados indicaram que existe uma correlação direta
entre o desajuste rotacional implante/pilar e a falha na junção parafusada. Quanto
maior o aperto na junção, maior o número de ciclos que levam a falhas(BINON e
McHUGH, 1996). Dados indicaram uma significativa melhora na estabilidade da
24
junção parafusada quando o desajuste rotacional foi menor que dois graus (BINON e
McHUGH, 1996; BYRNE et al, 1998).
. Com torque de 20Ncm nos parafusos dos pilares, os pilares fundidos pré-
usinados com desajustes rotacionais variando de 3 a 7 graus falharam rapidamente
com média de afrouxamento de parafuso em torno de 357,162 ciclos. Os pilares
“readaptados” ou “retorneados” apresentaram um desajuste rotacional que variou de
0,0 a 0,5 graus e se mantiveram sem afrouxamento do parafuso mesmo após 1
milhão de ciclos. Esses dados defendem fortemente que o desajuste rotacional leva
a redução da rigidez da junção, perda da pré-carga de forma mais rápida e aumento
do afrouxamento do parafuso. O principal impacto do desajuste rotacional é sobre
implantes unitários os quais são completamente capazes de movimentos
microrotacionais. Em termos de performance clínica, tem sido estimado que em
média, um indivíduo apresenta 1 milhão de ciclos mastigatórios ao ano. Espera-se
que os pilares sobrefundidos com torque de 20Ncm falhem em 2 ou 3 meses.
Quando o parafuso do pilar é apertado em 30Ncm, os pilares irão potencialmente
falhar em 24 a 36 meses. Ao contrário, o mesmo torque aplicado aos parafusos de
retenção dos pilares “readaptados” poderiam potencialmente funcionar por períodos
maiores que 96-120 meses (BINON e McHUGH, 1996).
O grau de integridade mecânica entre a interface implante-pilar depende da
pré-carga do parafuso do pilar, design do pilar, design do parafuso, ajuste do
componente e condições dinâmicas da carga. A pré-carga é determinada pelo
torque aplicado, metal do parafuso, forma da cabeça do parafuso, metal do pilar,
tolerância à usinagem do parafuso, lubrificação e a e a fricção entre as várias partes
em contato. (TAN et al, 2004; KIM et al, 2005; LANG et al, 2002). Esta pré-carga vai
ser absorvida com um pequeno aumento de tensão no parafuso e, uma carga
25
externa maior que a pré-carga como uma força de compressão no cilindro de ouro,
que significa que esse parafuso vai se afrouxar ou fraturar. Se um parafuso de ouro
fratura apesar de ter sido apertado, normalmente indica uma ausência de precisão
da estrutura. Se a estrutura se encaixa, e todos os parafusos são apertados, a carga
cíclica de uma oclusão normal não introduz qualquer estresse que exceda a pré-
carga (HANSES et al, 2002).
A pré-carga cria uma força compressiva (contato) nas interfaces cabeça do
parafuso do pilar/pilar; pilar/implante e pilar/ interface das roscas do implante. Isto é
dependente primariamente do torque aplicado e secundariamente do material dos
componentes, da cabeça do parafuso, design das roscas e rugosidade da superfície.
A magnitude do torque aplicado é limitada pela resistência do parafuso e resistência
da interface osso/implante, por exemplo, o limite biológico do torque aplicado
(KHRAISAT et al, 2004; DUYCK et al, 2001).
Testes de fadiga com diferentes tolerâncias de adaptação podem ser usados
para avaliar a estabilidade da conexão parafusada. Neste tipo de avaliação, o
parafuso do pilar é apertado usando um torque recomendado. Após o teste de
fadiga, é dado um torque de remoção ao parafuso e medidos os valores. Neste
estudo serão avaliadas três situações: 1) todos os parafusos dos pilares serão
submetidos à carga com a mesma pré-carga após o aperto inicial; 2) o valor do
torque de remoção através de uma pré-carga residual no parafuso do pilar e 3)
qualquer diferença no torque de remoção de espécime para espécime após teste de
fadiga estão relacionadas às tolerâncias de adaptação entre as dimensões dos
hexágonos internos e externos das conexões parafusadas. Este estudo obteve as
seguintes conclusões: aumentando a distância entre a largura do hexágono do
implante e o hexágono interno do pilar, não foi produzida diferença estatisticamente
26
significante quanto ao valor do torque de remoção do parafuso do pilar após
5.000.000 de ciclos durante o teste de fadiga; a remoção do hexágono externo do
implante e aumentando a altura da forma circular resultou em um significativo efeito
sobre o valor do torque de remoção do parafuso de liga de ouro do pilar após
5.000.000 de ciclos comparado com implantes com hexágono convencional; após
5.000.000 de ciclos do teste de fadiga, os espécimes implante/pilar com ou sem o
hexágono externo não demonstraram sinais de instabilidade ou afrouxamento do
parafuso (CIBIRKA et al, 2001).
Entre os fatores que atuam nas causas do afrouxamento dos parafusos, o
presente estudo se focou na fricção, particularmente no topo dos implantes.
Materiais com características especiais, em particular aqueles que têm peso leve,
resistentes ao desgaste, duráveis são muito úteis como agentes anti-fricionais. De
uma perspectiva médico-mecânica, muitos desses materiais existem: ligas de titânio
( Ti
6
Al
4
V); cerâmicas de alumina ( Al
2
O
3
), e compósitos tais como cobertura TiN no
grafite. Esses materiais apresentam uma série de incovenientes nas aplicações
dentais gerando uma motivação na procura de melhorias das propriedades dos
biomateriais mais tradicionais. O titânio forma uma camada passiva eletricamente e
quimicamente inerte na superfície do osso e apresenta boa bicompatibilidade com o
mesmo. No ambiente oral, no entanto, titânio comercialmente puro, tem qualidades
inferiores em termos de dureza, tanto quando mecanicamente irritado quanto
quando em acúmulo de placa. Para evitar este problema, o titânio é geralmente
coberto com nitrido ou epóxi e estas coberturas têm tido algum sucesso na
prevenção da biodegradação, cobertura de diamante cristalino pode também ser útil
para aumentar a resistência ao desgaste de, dentre outros materiais, o titânio. O
filme de cobertura de diamante cristalino (DLC) tem propriedades semelhantes às do
27
diamante real, incluindo dureza, resistência ao desgaste e estabilidade química.
Além disso, baixa resistência friccional e excelente resistência ao desgaste tornam o
DLC um excelente material para ser usado como protetor e lubrificante. Forças
laterais aplicadas a implantes de hexágono externo (0,7mm), octágono interno,
hexágono interno, os implantes de hexágono externo exibiram menores taxas de
falhas nas áreas da junção do parafuso. Além disso, o modo de falha dos implantes
de hexágono externo foi exclusivo da conexão física entre a prótese e o implante,
significando que os implantes não poderiam ser restaurados. As conexões protéticas
foram desgastadas e deformadas após os testes realizados. Esse tipo de falha é
atribuída ao fato do titânio comercialmente puro ser macio e às suas conexões
protéticas menores. O filme de DLC se comportou como uma camada protetora
contra abrasão e erosão e evita a deformação do topo dos implantes quando
comparado com amostras que não tinham nenhum tipo de cobertura (KIM et al,
2005).
Componentes para implantes de hexágono externo que permitem que coroas
protéticas sejam cimentadas diretamente em pilares sobre o implante foram
introduzidos. A introdução desses pilares, alguns dos quais podem ser modificados
em laboratório ou na boca, têm sido usados com entusiasmo. Alguns clínicos ainda
preferem a reversibilidade previsível das próteses parafusadas, mas seu número
tem diminuído. No entanto, os efeitos potenciais do afrouxamento do parafuso do
pilar sob próteses cimentadas poderiam levar a um grande prejuízo ao profissional.
Com o objetivo de evitar o afrouxamento dos parafusos, a 3i (Implant Innovations
Inc, West Palm Beach, Fla.) alterou a superfície do parafuso do pilar de paládio-ouro
adicionando um lubrificante sólido para reduzir o coeficiente de fricção e aumentar o
valor da pré-carga. Steri-Oss (Nobel Biocare USA, Yorba Linda, Califórnia) também
28
alterou a superfície do parafuso de titânio através de um processo de tratamento
para reduzir a fricção e aumentar a resistência à fadiga (MARTIM et al, 2001).
Em um estudo laboratorial, quatro diferentes tipos de parafusos de pilares
com torques de 20 e 32 Ncm foram testados. Medidas dos ângulos rotacionais e
valores do torque de remoção foram obtidos. O valor do torque de remoção foi
usado para calcular indiretamente o valor da pré-carga. Uma ótima pré-carga tem
sido reconhecida como 75% da resistência do parafuso. Isto permite uma alta
tolerância no sistema, com fator de segurança para cargas adicionais. Os autores
concluíram que os parafusos dos pilares com superfícies melhoradas reduziram a
fricção e geraram maiores ângulos rotacionais e pré-carga do que parafusos sem
tratamentos superficiais (DRAGO, 2003). Em estudo realizado por DRAGO (2003)
concluiu-se que parafusos dos pilares em ouro e paládio com cobertura de superfície
“GOLD-TITE” usados em pilares personalizados e preparáveis com torque de
35Ncm foram acompanhados por um ano apresentando resultados satisfatórios. No
entanto, taxas de sobrevida a curto prazo não podem ser indicativas de sucesso a
longo prazo.
Outros fatores tais como características da fadiga do parafuso e desajuste
dos componentes também afetam a pré-carga e a estabilidade da junção
parafusada. Quando existe uma incorreta adaptação ou a junção é contaminada por
debris, a pré-carga é significativamente reduzida. Até mesmo pequenos graus de
desajuste tais como desalinhamento do acesso ao parafuso e erros no ajuste
horizontal resultam em deformações que alteram relação torque/pré-carga. Durante
a fase inicial, a pré-carga é efetivamente e progressivamente eliminada através de
carga externa assimétrica. A remoção gradual das forças de união alcança um nível
que permite a rotação anti-horária do pilar. Quando isso ocorre, se o hexágono
29
interno ocupa imediatamente o hexágono externo, a junção parafusada retem sua
rigidez e a carga é transferida ao hexágono externo e dissipada através do alívio do
estresse compressivo nos componentes unidos. Então, um amplo engajamento
hexagonal poderia resistir a futuros micromovimentos do pilar e à perda da pré-
carga, como esperado entre menor tamanho do pilar e o hexágono do implante. A
superfície plana do hexágono do implante demonstra compressão das
irregularidades da sua superfície e evidência de abrasão ao longo de todo o seu
comprimento. É evidente que os ângulos do hexágono externo nunca entram em
contato com a superfície plana do hexágono interno (BINON, 1996).
Em próteses sobre implantes, a importância da ausência de rotação da
interface pilar-implante tem sido destacada por muitos autores. O adequado ajuste
entre o implante e a prótese sobre implante tem sido defendido como um fator
significante na transferência do estresse, resposta biológica aos tecidos
periimplantares e complicações mecânicas das reconstruções protéticas. Desajustes
verticais e horizontais aplicam cargas sobre os vários componentes restauradores, o
implante e o osso e podem resultar em afrouxamento do parafuso que retem a
prótese, fratura ou travamento do parafuso que retem o pilar, possíveis microfraturas
do osso, zonas parciais de isquemia, perda óssea na crista e perda da
osseointegração. Os procedimentos clínicos e laboratoriais podem contribuir para
uma distorção posicional do pilar usinado relativo à cabeça do implante (VIGOLO et
al, 2005).
Como afirmado anteriormente, a pré-carga não é o único fator que influencia a
estabilidade da interface entre os dois componentes que se mantem juntos. Qual o
papel, se existe, exercem o hexágono externo do implante e o hexágono interno do
pilar na estabilidade da conexão? Teoricamente, se 6 pontos do hexágono do pilar
30
estão alinhados precisamente com 6 pontos do hexágono do implante, o potencial
para “deslizamento”do pilar ao redor do hexágono do implante deveria ser limitado.
Então, uma orientação precisa do hexágono do pilar sobre o hexágono do implante
não deveria ser um fator de afrouxamento do parafuso e/ou perda da pré-carga.
Qualquer sistema de implante com potencial para rotação ou deslizamento do pilar
ao redor do implante de menos que cinco graus, apresenta a adaptação precisa. Se
a precisão de adaptação entre os hexágonos e o potencial para deslizamento podem
influenciar a estabilidade da conexão parafusada, então é importante saber qual a
orientação obtida entre dois hexágonos imediatamente após o torque do parafuso e,
se o potencial para deslizamento existe neste caso. Estão os pontos do hexágono
perfeitamente alinhados? Em um estudo anterior, foi relatado que na ausência de
um instrumento de contra-torque, 91% da força de torque inicial usada no parafuso
do pilar foi transferida para a interface osso-implante. Este estudo foi baseado em
parte pela possibilidade de uma maior transferência de forças estar relacionada à
rotação do hexágono do pilar até que exista contato entre os dois hexágonos. A
rotação absoluta máxima entre (1,43 graus sem contra-torque e 1,48 graus com
contra-torque) do hexágono do pilar ao redor do hexágono do implante nos sistemas
de pilares estudados não influenciou a transmissão de aperto à interface
implante/osso. Diferenças no valor das forças transmitidas durante o aperto dos
parafusos em estudos prévios foram relacionados a outros fatores que não a rotação
do hexágono (LANG et al, 2002).
Durante os últimos 10 anos, os maiores fabricantes têm recomendado a
aplicação de torques específicos nos parafusos dos pilares com chaves específicas.
Apesar da aplicação de torque controlada e das alterações no design dos parafusos
terem melhorado acentuadamente a performance, não eliminaram o problema
31
totalmente. HAAS et al (1995) relataram em 76 interfaces implante/ pilar de próteses
individualizadas, onde foram aplicados altos torques e uma melhor configuração dos
parafusos, uma proporção de 16% de afrouxamento de parafusos durante 22,8
meses de observação. Essas modificações na altura e largura do hexágono, junto
com um aumento da plataforma submetida à carga têm melhorado a performance
em testes laboratoriais. No entanto, muitos fatores permanecem sem solução.
Clinicamente, é sempre difícil, até mesmo para clínicos experientes, assentar os
componentes no hexágono facilmente, especialmente na região posterior da boca.
De um ponto de vista clínico, talvez o maior problema seja o desajuste rotacional
que ocorre quando um pilar é fixado ao análogo do modelo e, então transferido para
o implante em boca para receber a supraestrutura. Duas alterações no design têm
eliminado toda a rotação entre o hexágono do implante e do pilar. Uma consiste na
adição de 1,5% de conicidade ao hexágono plano. A outra envolve a adição de
microstops nos ângulos do hexágono dos pilares (ZR) ( BINON, 2000).
BINON (1995) realizou um estudo com o objetivo de avaliar a precisão da
usinagem e a consistência de 13 implantes com hexágono externo e determinar a
liberdade rotacional entre o hexágono externo do implante e o hexágono interno do
pilar. Pode-se observar consideráveis diferenças nas amostras avaliadas. As
implicações clínicas de inconsistências na usinagem são diretamente dependentes
da localização e magnitude das variações. O diâmetro da cabeça do implante, por
exemplo, necessita de um tamanho previsível e consistente com a contraparte do
pilar. Inconsistências nesta interface podem resultar em um espaço ou uma fenda
que acumula placa bacteriana podendo resultar em respostas teciduais adversas. A
altura do hexágono tem sido associada como fator significativo na estabilidade
antirotacional da junção parafusada. Nos grupos testados, as alturas dos hexágonos
32
variaram de .018mm a .147mm, indicando que os fabricantes não consideram este
design um fator crítico na obtenção da estabilidade. Quando requisitos clínicos
necessitam do uso de componentes de diferentes fabricantes, exames minuciosos e
atenção devem ser direcionados para as dimensões das respectivas superfícies de
contato, compatibilidade dos hexágonos e a liberdade rotacional.
As junções entre muitos componentes de implantes incorporam um grau de
“folga”, e MA et al (1997) demonstraram uma tolerância a usinagem significativa
entre vários componentes Nobel Biocare (Göteborg, Suécia). Isto pode ser
extrapolado para um grau significativo de folga, o qual pode ser um fator em ambos
os estágios de afrouxamento de parafuso (CANTWELL e HOBKIRK, 2004). Esses
estágios são : o primeiro consiste em uma carga externa funcional que gradualmente
e efetivamente remove a pré-carga. Quanto maior a pré-carga, maior a resistência
ao afrouxamento, e mais estável a junção. Eventualmente, a carga crítica excede a
pré-carga da junção parafusada e, se torna instável. No segundo estágio do
afrouxamento do parafuso, a carga externa rapidamente remove a pré-carga
remanescente e resulta em vibração e micromovimentação que leva ao
afrouxamento do parafuso (BINON, 1996).
A observação da performance das junções durante o tempo tem demonstrado
que a pré-carga se dissipa ao longo do tempo, até mesmo sem aplicação de forças.
Onde as roscas de uma superfície contactante estão sob compressão, deformação
plástica localizada e polimento das imperfeições superficiais ocorreram tanto em
estado dinâmico quanto estático. Isto tem efeito na redução da superfície de fricção
dentro do sistema e também resulta em perda da pré-carga com o tempo. Isto pode
explicar parcialmente o que acontece na “acomodação da junção” (CANTWELL e
HOBKIRK, 2004).
33
Procedimentos de apertamento e afrouxamento também resultam em
alterações na pré-carga de um dado torque aplicado, uma vez que a fricção dentro
do sistema é reduzida com cada ciclo. O arco da rotação aplicada no parafuso
aumenta nos ciclos subseqüentes (CANTWELL e HOBKIRK, 2004). Logo, a fricção
é mais alta no primeiro aperto e, depois se reduz após repetidos ciclos de aperto e
afrouxamento dos parafusos. Acredita-se que o aperto e afrouxamento iniciais
removem pontas e bordas das roscas que foram produzidas durante a usinagem e
confecção das roscas do parafuso e do implante (MARTIM et al, 2001).
Um pilar bastante utilizado para próteses unitárias é o UCLA, introduzido por
Lewis (PRISCO et al, 2001). Este pilar é projetado para se adaptar diretamente ao
implante e permitir ao protesista que estenda a porcelana subgengivalmente em
áreas que apresentam limitada quantidade de tecido mole, sendo que a colocação
subgengival da prótese não somente melhora a estética bem como auxilia em
situações com espaço interoclusal limitado. A quantidade de liberdade rotacional
entre a extensão hexagonal do implante e a contraparte do pilar foi avaliada e uma
correlação direta foi estabelecida entre a liberdade rotacional e o afrouxamento dos
parafusos (VIGOLO et al, 2000).
A tolerância de fabricação dos componentes de implantes é uma área que
tem recebido bastante atenção com evidências de que existe alguma variabilidade
na precisão da usinagem o que leva a uma pobre justeza entre os componentes.
Além disso, a introdução do torquímetro para introduzir uma certa objetividade
dentro do apertamento dos parafusos, que de outro modo poderiam afrouxar
demonstrou que aumentou as forças de contato entre os componentes externos do
implante-pilar-complexo protético, sendo que as forças máximas de tensão dos
parafusos de dois diferentes lotes do mesmo fabricante diferiram em um grau
34
estatisticamente significante, sugerindo uma ausência de controle de qualidade (
NORTON, 1997).
A magnitude da tensão em uma prótese sobre implante depende
principalmente da precisão do processo de fabricação – técnica de moldagem,
precisão do modelo mestre, tolerâncias dos componentes e habilidades dos técnicos
de laboratório. A tensão desenvolvida em uma prótese parcial fixa parafusada é
determinada por dois fatores: o desajuste da restauração e as forças de aperto do
parafuso, enquanto na retenção por cimento, somente o grau de desajuste da
prótese parcial afeta o desenvolvimento da tensão. Geralmente, dois métodos de
fabricação podem ser utilizados: queima de cilindros plásticos ou fundição de
padrões em cera a cilindros de ouro pré-fabricados. Como as próteses parciais fixas
fabricadas usando cilindros plásticos não revelaram um maior aumento de tensão
significativo do que os cilindros em ouro pré-fabricados, concluiu-se que não há
diferença entre os dois métodos de fabricação obtidos neste estudo (KARL et al,
2004). Isto não está de acordo com as recomendações de CARR et al (1996), que
analizaram a pré-carga de parafusos de fixação de restaurações unitárias durante o
aperto dos cilindros de ouro ao pilar através de medidores de tensão. Eles
concluíram que cilindros de ouro pré-fabricados são superiores aos cilindros
plásticos.
Foi realizado um estudo com o objetivo de se avaliar a utilização dos pilares
UCLA usinados em ouro como cilindros de moldagem nos procedimentos de
moldagem final em próteses unitárias. Foi sugerido que o uso do pilar UCLA com
rotação zero poderia fornecer um modelo mais preciso, haveria então uma redução
no risco de movimentação dentro do material de moldagem durante os
procedimentos clínicos e laboratoriais. Como conseqüência, o técnico laboratorial se
35
torna capaz de fabricar uma prótese com mínimas necessidades de ajustes intra-
orais, especialmente ajustes interproximais e oclusais (VIGOLO et al, 2005)
O uso de ligas nobres para confecção de próteses ceramo-metais pode ser
evitado em muitos casos devido ao alto custo. O uso de ligas metálicas alternativas
é uma necessidade inquestionável, e o uso de ligas em Ni-Cr e Co-Cr em particular
tem permitido um tratamento de alta qualidade para um grande número de pacientes
com limitados recursos financeiros. Estas e outras ligas não preciosas têm sido
desenvolvidas e tem se tornado superiores a metais baseados em ouro em muitos
aspectos, incluindo dureza, módulo de elasticidade e resistência a tensão.
Infraestruturas finas tem se tornado viáveis, com um pequeno volume de material,
mas com a rigidez necessária para próteses parciais fixas extensas. Atualmente, a
liga não preciosa mais utilizada é a liga baseada em Ni-Cr com ou sem berílio. No
entanto, sua compatibilidade tem sido questionada com relação aos possíveis danos
à saúde do paciente e aos profissionais envolvidos na fabricação das próteses
causados pela longa exposição ao Ni e Be. O efeito alérgico do Ni e o potencial
tóxico do Ni e Be para os técnicos laboratoriais ainda causam divergências entre os
profissionais da área sobre o uso desses materiais. A estabilidade da liga Ni-Cr em
meio ácido ou na presença de placa de natureza ácida é menor, o que modifica a
liberação de Ni. Logo, existe uma tendência de que esta liga seja substituída por
uma mais compatível (PRETTI et al, 2004). O níquel foi considerado um dos maiores
causadores de dermatite alérgica, sendo responsável por reações imunológicas e de
hipersensibilidade (OZEN et al, 2005). Uma opção é a liga Co-Cr, que não sacrifica
as propriedades físicas do sistema metalo-cerâmico ( MELO et al, 2005). Estudos
em animais demonstraram que as ligas em Co-Cr são relativamente bem toleradas,
sendo então mais biocompatíveis do que as ligas em Ni-Cr (PRETTI et al, 2004).
36
Apesar das várias melhorias nos sistemas de transferência, moldagem, índex
do modelo mestre, fabricação da infraestrutura e da prótese definitiva, o protesista
se encontra frequentemente frente a uma situação de junções de parafusos
instáveis, especialmente em aplicações unitárias (KIM et al, 2005). Ausência de
precisão pode levar a micromovimentação, que pode danificar o hexágono do
implante. A quantidade de liberdade entre o hexágono do implante e a contraparte
do hexágono do UCLA tem sido avaliada em estudos recentes e existe uma
correlação direta entre o desajuste dos pilares UCLA e afrouxamento do parafuso.
Quando ligas metálicas são fundidas a pilares UCLA em ouro, o último é exposto a
níveis de temperatura necessários a procedimentos de queima e fundição. Esses
processos com mais a queima da porcelana, podem alterar a superfície do pilar em
contato com o implante e levar a alterações no ajuste original horizontal do pilar
fundido-UCLA e o implante. Um estudo foi realizado com o objetivo de avaliar as
alterações na interface do implante após o preparo do pilar de zircônia com conexão
hexagonal. A caracterização das alterações foi obtida através das seguintes
medidas antes e após o preparo: profundidade e largura do hexágono do pilar;
diâmetro apical do pilar; liberdade rotacional entre a extensão do hexágono do
implante e a contraparte do hexágono do pilar. Pode-se concluir através deste
estudo que a preparação do pilar com alta–rotação por 15 minutos e sob irrigação
abundante não provocou qualquer alteração nas dimensões originais e na liberdade
rotacional na interface implante-pilar. Estes resultados podem ter implicações
biológicas e mecânicas (VIGOLO et al, 2005).
Para reduzir a incidência de afrouxamento de parafuso, parâmetros
biomecânicos de movimentação na interface do complexo implante-pilar devem ser
37
estudados. A conexão com estabilidade ótima requer uma liberdade rotacional de
menos de cinco graus (LANG et al, 2002)
Foi realizado um estudo onde se avaliou e comparou a liberdade rotacional de
implantes de hexágono interno e externo e sua contraparte compreendida pelos
pilares para verificar se um instrumento de medida particular era adequado e, se
todos os componentes estavam de acordo com as especificações do fabricante.
Neste estudo, pode se concluir que implantes de hexágono interno apresentaram
maior liberdade rotacional que implantes de hexágono externo. Todas as amostras
estavam de acordo com as especificações do fabricante (CARRILHO et al, 2005).
Para próteses implanto-suportadas unitárias, as conseqüências de uma
reduzida adaptação tanto nas dimensões verticais quanto horizontais ainda não
foram investigadas. No entanto, em nível de tecidos moles periimplantares, um
desajuste subgengival, pode resultar em agregação de bactérias com subseqüente
inflamação periimplantar (VIGOLO et al, 2005). O afrouxamento dos parafusos de
retenção e parafusos dos pilares podem levar ao acúmulo de tecido de granulação
entre o implante e o pilar, resultando em fístula, deposição de placa entre a prótese
e o pilar (PAULETTO et al, 1999). Esses micromovimentos que ocorrem durante a
carga funcional não resultam necessariamente em afrouxamento do parafuso
(DIXON et al, 1995).
Estudos clínicos demonstraram a presença de bactérias viáveis na parte
interna dos implantes Branemark em função e estudos in vitro demonstraram fluido e
infiltração bacteriana dentro do conjunto implante/pilar dos implantes Branemark
com pilares do tipo standard seguramente apertados. Então é provável que todo o
espaço interno dos implantes do sistema Branemark esteja contaminado e possa ser
fonte de mal odor observado clinicamente, mucosite periimplantar e periimplantite.
38
Microinfiltração ativa aparentou ser um fenômeno observado em cada amostra
testada neste estudo. A extensão da infiltração variou entre os sistemas, amostras,
torques de fechamento, com significativamente menor infiltração ocorrendo nos
torques recomendados pelos sistemas. Nos torques de fechamento recomendados,
microinfiltração ativa foi maior nas interfaces cônicas quando comparado com as
superfícies com margens planas independente do design antirotacional. O fenômeno
clínico de sangramento e malodor durante a remoção do pilar ou de cicatrizadores
são característicos de bactérias anaeróbicas e, podem ser resultado em parte de
microinfiltração. Os resultados deste estudo sugerem que fluidos contendo
moléculas pequenas de dissacarídeos e pequenos peptídeos podem se difundir
através da interface. Os efeitos específicos a longo prazo da microinfiltração e seu
papel na periimplantite precisam ser melhor avaliados ( GROSS et al, 1999).
O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações na liberdade rotacional entre
a porção hexagonal do implante e a porção hexagonal do pilar na interface implante
/pilar após a sobrefundição em liga cobalto-cromo e aplicação de porcelana em
pilares UCLA com base em cromo-cobalto (Conexão Sistemas de Prótese). Este
estudo objetivou também uma análise comparativa entre implantes de hexágono
interno e hexágono externo.
39
ARTIGO
40
TÍTULO
“Análise comparativa da liberdade rotacional de pilares
protéticos de hexágono externo e interno em três estágios
: inicial, após a fundição e após a aplicação da porcelana”.
AUTORES : Cleide Gisele Ribeiro – mestranda em Implantodontia pela
Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC.
Antônio Carlos Cardoso – professor da Universidade
Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC.
Walter Lindolfo Weingaertner - professor da
Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC.
Endereço para correspondência dos autores:
Universidade Federal de Santa Catarina – Centro de Ensino e Pesquisa
em Implantes Dentários ( UFSC-CEPID)
Centro de Ciências da Saúde – CCS
Campus universitário Trindade
88040-970
Florianópolis – SC
Brasil
Tel : 48 – 3331-9077
e-mail : [email protected]
41
RESUMO
Objetivo: O afrouxamento de parafusos é uma ocorrência bastante comum
na prótese sobre implantes, sendo que uma maior liberdade rotacional na interface
implante/pilar é tida como uma das causas deste índice elevado. O objetivo deste
estudo foi avaliar a influência das diversas fases laboratoriais sobre a liberdade
rotacional e, ainda, a realização de uma análise comparativa entre implantes de
hexágono interno e hexágono externo. Materiais e Métodos: Foram utilizados
pilares do tipo UCLA com cinta metálica em cromo-cobalto e os grupos foram
divididos em: grupo A (implante de hexágono interno unido a um pilar de hexágono
externo) e grupo B (implante de hexágono externo unido a um pilar de hexágono
interno). Foi realizada a avaliação da liberdade rotacional em três fases: estágio
inicial, após a fundição em liga cobalto-cromo (Degudent, Guarulhos, São Paulo,
Brasil) e, finalmente, após a aplicação da porcelana OMEGA 900 (Vita Zahnfabrik H.
Raulter GmbH & Co. KG, Alemanha). Resultados: No hexágono externo, os valores
da liberdade rotacional em graus não variaram significativamente entre os períodos
(com média antes de fundir de 3,333º; após a fundição de 3,089 º e após a aplicação
da porcelana de 3,044º). Já no hexágono interno, os valores em graus aumentaram
significativamente após a aplicação da porcelana. Conclusão: Os resultados deste
estudo sugerem que, considerando de forma geral, a interface implante de hexágono
interno/pilar apresentou uma maior liberdade rotacional, sendo ainda que, apenas
esta foi influenciada pelo procedimento laboratorial de aplicação da porcelana.
Palavras-chaves: afrouxamento de parafuso, pilar, hexágono interno, hexágono
externo e liberdade rotacional
42
INTRODUÇÃO
Nos anos recentes, o uso de implantes para reter próteses unitárias tem
ganhado popularidade uma vez que muitos estudos têm demonstrado
acompanhamentos clínicos a longo prazo deste tipo de tratamento com alta
proporção de sucesso.
1,7,13,14
Apesar do sucesso da integração biológica de
implantes unitários aparentar ser similar ao dos pacientes completamente edêntulos,
problemas associados com a integridade da conexão parafusada implante/pilar
aparentam estar ampliados.
12
Complicações tais como afrouxamento e fratura do parafuso, além de fratura
da prótese, perda da osseointegração ou até mesmo fratura do implante têm sido
relatadas.
16,21,22,29,30
Se a restauração é retida por parafuso ou por cimento sobre
um pilar preparado pelo protesista, o afrouxamento do parafuso permanece um
problema em potencial.
11,22,25,26
Complicações protéticas requerem tempo e custo,
por isso existe uma concentração de esforços no sentido de reduzir a ocorrência
desses problemas.
22,23
Muitas vezes o afrouxamento de parafusos tem sido visto
como uma ocorrência comum das próteses implanto-suportadas, sendo considerado
uma complicação ou incoveniência mínima, uma vez que é facilmente corrigida. No
entanto, esta atitude deve ser mudada uma vez que o afrouxamento de parafuso
proporciona um risco significante de fratura do implante.
10
Foi sugerido que a precisão da adaptação entre os dois hexágonos deve
permitir uma movimentação menor que cinco graus para se obter uma conexão
parafusada estável.
19
Em um estudo realizado por BINON (1996), o desajuste
rotacional foi reduzido e os espécimes submetidos a cargas cíclicas excêntricas. Os
autores concluíram que a redução na liberdade rotacional torna a junção do parafuso
43
mais resistente ao afrouxamento do parafuso. Em outros estudos, a altura da
extensão do hexágono do implante foi considerada importante para manutenção da
estabilidade antirotacional.
17
Nas reabilitações em áreas parcialmente edêntulas e unitárias, a interface
implante/pilar e o parafuso são expostos a cargas maiores. O parafuso de retenção
não está protegido dos esforços e está sujeito a cargas laterais de flexão, inclinação
e alongamento o que pode resultar em abertura da junção e afrouxamento do
parafuso. Geometrias externas curtas e estreitas são particularmente vulneráveis
devido à limitada união da parte externa e a presença de um ponto de fulcro curto
(pequena plataforma) quando forças de inclinação são aplicadas. Esta deficiência foi
originalmente notada por Branemark, que recomendou que a conexão hexagonal
externa tivesse um mínimo de 1,2mm de altura para fornecer tanto estabilidade
lateral quanto rotacional, particularmente em restaurações unitárias. O design
original de 0,7mm e seus derivados permaneceram imutáveis até pouco tempo,
quando hexágonos maiores e mais largos começaram a ser introduzidos(BINON
2000).
3
Tipicamente, uma alta incidência de afrouxamento de parafuso acima de
40% foi encontrada em implantes de hexágono externo. Ao contrário, uma menor
taxa de afrouxamento de pilares (3,6 a 5,3%) com conexões implante/pilares
cônicas, restauradas com coroas cimentadas. Em geral, afrouxamento de parafusos
ocorre mais frequentemente em restaurações unitárias, sendo os molares mais
difíceis de permanecerem apertados.
23
Um pilar bastante utilizado para próteses unitárias é o UCLA, introduzido por
Lewis.
24
Este pilar é projetado para se adaptar diretamente ao implante e permitir ao
protesista que estenda a porcelana subgengivalmente em áreas que apresentam
limitada quantidade de tecido mole, sendo que a colocação subgengival da prótese
44
não somente melhora a estética bem como auxilia em situações com espaço
interoclusal limitado. Em estudos recentes, a quantidade de liberdade rotacional
entre a extensão hexagonal do implante e a contraparte do pilar tem sido avaliada e
uma correlação direta tem sido estabelecida entre a liberdade rotacional e o
afrouxamento dos parafusos. Quando ligas metálicas são fundidas a pilares UCLA, o
último é exposto a níveis de temperatura necessários a procedimentos de queima e
fundição. Esses processos podem alterar a superfície do pilar em contato com o
implante e levar a alterações no ajuste original horizontal do pilar fundido-UCLA e o
implante.
27
O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações na liberdade rotacional entre
a porção hexagonal do implante e a porção hexagonal do pilar na interface
implante/pilar após a sobrefundição em liga cobalto-cromo e aplicação de porcelana
em pilares UCLA com base em cromo-cobalto (Conexão Sistemas de Prótese, São
Paulo, SP). Este estudo objetivou também uma análise comparativa entre implantes
de hexágono interno e hexágono externo quanto a liberdade rotacional.
MATERIAL E MÉTODOS
Para essa pesquisa utilizou-se 19 pilares do tipo UCLA com base metálica em
cromo-cobalto com dois tipos de conexões protéticas: o hexágono interno e o
hexágono externo (Conexão Sistemas de Prótese, São Paulo, SP). Todos os
componentes eram indicados para próteses unitárias uma vez que apresentavam
sistema antirotacional.
Os grupos foram divididos de acordo com o tipo de conexão protética sendo o
grupo A constituído de 10 conexões protéticas do tipo hexágono externo (as
amostras eram constituídas de um implante de hexágono interno unido a um pilar de
45
hexágono externo – figura 1) e grupo B formado por 9 conexões protéticas do tipo
hexágono interno (as amostras eram constituídas de um implante de hexágono
externo unido a um pilar de hexágono interno- figura 1). O grupo B era formado por 9
amostras em virtude de um defeito na união entre a base metálica em cromo-cobalto
e a parte calcinável, impossibilitando a realização das medidas.
Fig. 1: Pilares UCLA com base em cromo-cobalto para implantes de
hexágono externo e interno (grupo A e B)
A avaliação da liberdade rotacional entre a extensão hexagonal do implante e
a conexão hexagonal do pilar foi dividida em três estágios: estágio inicial, após a
fundição em liga cobalto-cromo (Degudent, Guarulhos, São Paulo, Brasil) e,
finalmente, após a aplicação da porcelana OMEGA 900 (Vita Zahnfabrik H. Raulter
GmbH & Co. KG, Alemanha).
PROCEDIMENTOS DE FUNDIÇÃO
Para padronização das dimensões de todas as conexões protéticas tanto de
hexágono interno quanto de hexágono externo, foi confeccionada uma matriz de
silicone que se constituiu em um molde. A inclusão foi realizada com revestimento
46
fosfatado. Sendo que, após a fundição em liga cobalto-cromo (constituída de 63% de
Co; 28% de Cr; intervalo de fusão de 1320-1380ºC), os pilares foram desincluídos,
limpos com jato de óxido de alumínio (granulometria de 110 µm) e 2,8 Bar exceto na
base do pilar e, finalmente colocados no aparelho de ultrassom com álcool absoluto
por 10 minutos.
Fig 2: amostras após a sobrefundição ( grupos A e B)
PROCEDIMENTOS DE APLICAÇÃO DA PORCELANA
A porcelana OMEGA 900 foi aplicada em camadas aos pilares fundidos e
então realizada a queima de acordo com as recomendações dos fabricantes. A
temperatura de sinterização desta porcelana é de 930ºC. O acabamento foi
realizado com broca Maxcut (EDENTA, Haupstrasse, Suíça). Foi confeccionada
uma nova matriz com uma silicona especial para laboratório (ZETALABOR,
Zermack, Itália) para padronização da quantidade de porcelana aplicada. Não foi
realizado o processo de glaze.
47
Fig 3 Fig 4
Figura 3 : amostra após a aplicação da porcelana - grupo A
Figura 4 : amostra após a aplicação da porcelana - grupo B
AVALIAÇÃO DA LIBERDADE ROTACIONAL
Para avaliação da liberdade rotacional foi desenvolvido um instrumento
semelhante a um pêndulo de relógio, com o objetivo de eliminar o atrito entre a
haste de medição e a mesa, o eixo de rotação do implante foi posicionado na
horizontal e a haste de medição na vertical. O implante era fixado por rosqueamento
em uma barra fixa (em uma morsa) com um torque superior ao empregado para
verificar a liberdade rotacional. O pilar era assentado sobre o implante e parafusado
até que se encontrasse a primeira resistência, de forma que permitisse uma
liberdade rotacional sem, contudo, permitir movimentação no sentido axial do
parafuso de fixação. Na outra barra, que se constituía no pêndulo de medição
angular, o componente protético era fixado com “godiva de baixa fusão” (DFL
Indústria e Comércio, Rio de Janeiro, RJ), em um orifício localizado na parte superior
do pêndulo de medição, à uma distância conhecida da extremidade inferior do
pêndulo. O esforço para o deslocamento do pêndulo era mínimo, permitindo
identificar de forma precisa os extremos de balanço do pêndulo. O deslocamento do
48
pêndulo era verificado em uma escala em centímetros na base inferior do pêndulo.
As medições foram feitas por dois operadores treinados que realizavam as medições
de forma independente. Para estabelecer a confiabilidade do sistema de medição,
inicialmente cada operador realizou dez medições. A média das medições permitiu
calcular a média do ângulo da liberdade rotacional e a diferença da maior e menor
medição estabeleceu a dispersão da liberdade rotacional.
Fig. 5: instrumento utilizado para a medição da liberdade rotacional
ANÁLISE ESTATÍSTICA
De acordo com o delineamento da pesquisa e o tipo de variável, está indicada
a Análise de Variância para Medidas Repetidas. Os períodos (inicial, após a
fundição e após a porcelana) foram considerados como variáveis dependentes
(inclusive entre si) e o tipo de hexágono (interno e externo) foi o fator (variável
independente). A análise de variância foi escolhida por se tratar de variáveis
49
paramétricas. A ANOVA para medidas repetidas leva em consideração que as
medidas foram feitas nas mesmas peças nos diferentes períodos, e por isso são
vinculadas. Para as comparações múltiplas das médias, foi escolhido o teste
Unequal N HSD (semelhante ao Turkey, porém para diferentes números de
unidades amostras, já que a peça 4 foi excluída do estudo). O nível de significância
foi de 5%.
RESULTADOS
A tabela 1 demonstra a média da liberdade rotacional de todas as amostras
durante todas as fases laboratoriais.
A partir desses dados, pode-se realizar a análise da interação das variáveis
(Períodos*Hexágonos). Esta análise mostra exatamente o que ocorreu em cada
hexágono e em cada período (gráfico1). A interação foi estatisticamente
significativa, indicando que dependendo do hexágono utilizado, os valores de
liberdade rotacional têm comportamento diferente em pelo menos um dos períodos
analisados.
50
Tab. 1: Descrição da amostra com base no desfecho liberdade rotacional em graus.
Intervalo de Confiança 95%
Hexágono Período N Média Desvio Padrão Erro Padrão
Inferior Superior
Inicial 3,320 0,355 0,112 3,066 3,574
Após Fundição 3,380 0,678 0,214 2,895 3,865
Interno
Após Porcelana
10
4,440 0,744 0,235 3,908 4,972
Inicial 3,333 0,320 0,107 3,087 3,579
Após Fundição 3,089 0,535 0,178 2,678 3,500
Externo
Após Porcelana
9
3,044 0,598 0,199 2,585 3,504
Inicial 3,326 0,330 0,076 3,167 3,485
Após Fundição 3,242 0,616 0,141 2,945 3,539
Total
Após Porcelana
19
3,779 0,974 0,223 3,310 4,248
Na comparação entre os hexágonos, no período inicial e após a fundição, os
dois hexágonos são semelhantes, e são diferentes no período Após porcelana. No
hexágono externo, os valores de liberdade rotacional em graus não variam
significativamente entre os períodos. Já no hexágono interno, os valores em graus
aumentam significativamente após a porcelana. Houve diferença significativa entre a
liberdade rotacional do hexágono interno após porcelana e todas as outras
combinações analisadas (Rejeita a hipótese de nulidade).
51
PERÍODO*Hexágono; LS Means
Current effect: F(2, 34)=18,970, p=,00000
Effective hypothesis decomposition
Vertical bars denote 0,95 confidence intervals
Interno
Externo
Inicial Após Fundição Após Porcelana
PERÍODO
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
Graus
A,a
A,a
A,a
A,a
A,a
B,b
PERÍODO*Hexágono; LS Means
Current effect: F(2, 34)=18,970, p=,00000
Effective hypothesis decomposition
Vertical bars denote 0,95 confidence intervals
Interno
Externo
Inicial Após Fundição Após Porcelana
PERÍODO
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
Graus
A,a
A,a
A,a
A,a
A,a
B,b
Gráfico 1: Médias e intervalos de confiança (95%) da interação do fator
Hexágono com os Períodos.
DISCUSSÃO
Entende-se que a adaptação entre o implante e a prótese implanto-suportada
é responsável pela transferência do estresse, resposta biológica dos tecidos
periimplantares e complicações mecânicas nas reconstruções protéticas.
27
Atualmente, existem 20 diferentes variações da interface implante/pilar. Com poucas
exceções, a maioria dos trabalhos com acompanhamento a longo prazo se refere a
implantes de hexágono externo. Isto é primariamente resultado do seu grande uso, o
grande número de aplicações clínicas, o nível das complicações relatadas e os
esforços resultantes para encontrar as soluções.
4
52
O fator avaliado neste estudo foi a liberdade rotacional entre a porção
hexagonal do implante e a porção hexagonal do pilar. Foi realizada também, uma
análise comparativa entre implantes de hexágono externo e hexágono interno unidos
a pilares UCLA em três estágios: antes de fundir, após a fundição e após a aplicação
da porcelana. Os resultados deste estudo indicaram uma liberdade rotacional, para
todas as amostras avaliadas, inferior a cinco graus, estando de acordo com as
especificações dos fabricantes. Contudo, quando a rotação excede dois graus, a
resistência à falha do parafuso reduz de 6,7 a 4,9 milhões de ciclos. Se o pilar
rotaciona mais de 5 graus, a rigidez da junção e a pré-carga foram suficientemente
comprometidas para permitirem que a junção parafusada entre no segundo estágio
das falhas, após o qual o afrouxamento do parafuso ocorre mais rapidamente (2,5 a
1 milhão de ciclos).
3,20
Foi também demonstrado que a liberdade rotacional de mais
de 5 graus em conexões de hexágono externo reduziram em 63% o número de
ciclos necessários para o afrouxamento do parafuso, enquanto a eliminação do
desajuste rotacional produziu resistência ao afrouxamento em cinco milhões de
ciclos.
28
Neste estudo, foi realizada ainda uma análise comparativa entre implantes de
hexágono interno e implantes de hexágono externo e pode se observar que a
liberdade rotacional foi superior nos implantes de hexágono interno após a fundição
(média de 3,380º comparado com hexágono externo com média de 3,089º), no
entanto essa diferença só foi estatisticamente significante após a aplicação da
porcelana (média de 4,440 º e do hexágono externo de 3,044º). A maior liberdade
rotacional dos implantes de hexágono interno, observada neste estudo, está de
acordo com aquela observada no estudo realizado por CARRILHO et al (2005).
Contudo, um outro estudo demonstrou que retenção por hexágono interno dos
53
implantes reduziu consideravelmente o problema de afrouxamento de parafuso, até
mesmo quando utilizando pilares convencionais. Quando comparado com estudos
de retenção do tipo hexágono externo, a incidência de afrouxamento de parafuso foi
significativamente inferior com 3,5%. Isso foi provavelmente resultado de uma
retenção hexagonal interna que se estende 5,5mm dentro do implante. A
importância da profundidade da retenção do pilar e então a resistência da retenção
tem sido demonstrada através desses dados clínicos.
18
São necessários mais estudos com acompanhamento a longo prazo dos
implantes de hexágono interno quanto à proporção de afrouxamento de parafusos
para que se possa verificar se a maior liberdade rotacional observada neste tipo de
implante encontrado neste estudo tem como conseqüência clínica uma maior
proporção de parafusos frouxos. Essa relação já foi comprovada com relação aos
implantes de hexágono externo.
3
Apesar da liberdade rotacional ter sido implicada
no afrouxamento do parafuso, alguns fabricantes minimizam a sua importância e
afirmam que “a adaptação entre os componentes mais apertada, é a manifestação
de uma estratégia “auto-frustrante”. O parâmetro da liberdade rotacional irá tolerar
erros na adaptação horizontal. Tais desajustes horizontais aplicam cargas nos
parafusos de ouro, parafusos dos pilares, implante e osso. A deformação presente
esconde o erro, enquanto que o tecido ósseo está sendo continuamente submetido
a tensão através da deformação elástica. Deformação também ocorre em
componentes passivamente adaptados que são submetidos à carga
assimetricamente. Devido ao fato de que cargas externas sempre ampliam
mudanças dinâmicas na junção parafusada, desajustes e deformação pré-existente
dentro do componente aumentam a possibilidade de afrouxamento dos parafusos.
Existe uma dicotomia entre fabricantes como a importância do aperto e o contato
54
íntimo entre o hexágono externo do implante e a contraparte do pilar. Tem sido
sugerido que o hexágono externo é totalmente desnecessário à estabilidade da
junção parafusada, e que os fatores críticos são a pré-carga e aplicação de torque
adequado.
3
Foi realizada a sobrefundição em liga cobalto-cromo e aplicação da porcelana
OMEGA 900 com o objetivo de se verificar a influência desses procedimentos
laboratoriais sobre a liberdade rotacional. Pode-se observar, neste estudo, que
apenas a aplicação da porcelana teve influência significativa estatisticamente sobre
a liberdade rotacional com relação aos implantes de hexágono interno. No hexágono
externo, os valores de liberdade rotacional em graus não variaram significativamente
entre os diversos períodos. Os processos laboratoriais de fabricação de uma prótese
metalo-cerâmica proporcionaram um aumento significativo na discrepância marginal
(distância entre uma marcação na porção do pescoço polido do implante e uma
referência apical foi relatada e subtraída da distância medida entre a marcação de
orientação e a margem da coroa). Apesar da distorsão na infraestrutura metálica
durante o cozimento da porcelana poder ter contribuído parcialmente para o
aumento na discrepância marginal, a maior parte da discrepância é provavelmente
resultado da finalização e polimento da área marginal.
16
Foi realizado um estudo
onde se avaliou a carga estática sobre implantes causada pelos processos de
fundição e de aplicação de porcelana. Pode-se concluir que a aplicação de
porcelana é um fator adicional no aumento do estresse total desenvolvido em uma
supraestrutura implanto-suportada e, deveria então, ser considerado como um
possível fator prejudicial não somente para a osseointegração, mas também para a
estabilidade a longo prazo das próteses metalo-cerâmicas.
15
55
Em restaurações unitárias, a adaptação dos vários pilares aos implantes
antes e após o processamento laboratorial tem sido avaliada em um número limitado
de estudos. Avaliou-se a adaptação vertical de pilares usinados, fundidos e
modificados por laboratórios em duas áreas: interface implante-pilar e adaptação
parafuso-parafuso. Seis combinações de pilares e implantes foram estudadas. Os
autores concluíram que usinagem com liga de ouro-paládio e cozimento da
porcelana não tiveram efeito na adaptação vertical dos pilares UCLA usinados
unidos aos implantes 3i. No entanto, eles indicaram que pilares UCLA tiveram
menos áreas de contato com os parafusos quando fundidos e submetidos a ciclos
de cozimento da porcelana. Os autores relacionaram este achado à liberação de
estresse dentro de pilares pré-usinados induzida pelo calor durante os
procedimentos ou distorção induzida por contração da usinagem circunvizinha.
5
Com base nos resultados obtidos neste estudo, pode-se concluir que a
liberdade rotacional foi significantemente maior nos pilares para implantes de
hexágono interno após a aplicação da porcelana, ou seja, apenas o procedimento
laboratorial de aplicação da porcelana promoveu alterações na interface implante-
pilar.
AGRADECIMENTOS
Os autores são gratos ao Departamento de Engenharia Mecânica da
Universidade Federal de Santa Catarina pela possibilidade da realização deste
trabalho, à empresa Conexão Sistemas de Prótese (São Paulo, Brasil) pelo
fornecimento de todo o material utilizado neste estudo e, finalmente ao Laboratório
56
São Lucas (Juiz de Fora, Minas Gerais) pela realização de todos os procedimentos
laboratoriais.
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59
TITLE
“COMPARATIVE ANALYSES OF THE ROTATIONAL FREEDOM OF UCLA-TYPE
ABUTMENTS IN THREE TIME INTERVALS: ORIGINAL CONDITION, AFTER
CASTING WITH COBALT-CHROMIUM ALLOY AND AFTER PORCELAIN
APPLICATION”
AUTHORS : AUTHORS : Cleide Gisele Ribeiro – Doctor in Implantology (in
course), Department of Dental Implantology, University of Santa Catarina,
Florianópolis, Brazil
Antônio Carlos Cardoso – Post-doctorate, Head professor,
Department of Dental Implantology, University of Santa Catarina, Florianópolis, Brazil
Walter Lindolfo Weingaertner – Post-doctorate, Head professor,
Department of Mechanical Engineering, University of Santa Catarina, Florianópolis,
Brazil
Correspondence ( all authors)
Universidade Federal de Santa Catarina – Centro de Ensino e Pesquisa em
Implantes Dentários ( UFSC-CEPID)
Centro de Ciências da Saúde – CCS
Campus universitário Trindade
88040-970
Florianópolis – SC
Brasil
Tel.: + 55 48 331 9077
Fax: + 55 48 234 1788
e-mail: [email protected]
60
ABSTRACT
Objective: Screw loosening is of common occurrence in implant retained
prosthesis. One of the causes of high frequency of screw loosening is the presence
of a greater rotational freedom in the implant/abutment interface. The aim of this
study was to assess the influence of the various laboratory steps on the rotational
freedom and, additionally, to conduct a comparative analysis between internal and
external hex-type implants. Material and Methods: Cobalt-chromium metal base
UCLA abutments were used and the groups were divided into: group A (internal hex-
type implant coupled with an external hex-type abutment) and group B (external hex-
type implant coupled with an internal hex-type abutment). The rotational freedom was
analyzed in three time intervals: initial phase, after casting in cobalt-chromium alloy
(Degudent, Guarulhos, São Paulo, Brasil) and, finally, after porcelain OMEGA 900
(Vita Zahnfabrik H. Raulter GmbH & Co. KG, Alemanha) application. Results: The
rotational freedom values for the external hex-type abutments did not vary
significantly between the analyses intervals (with a mean value of 3.333º before
casting; 3,089º after casting and, 3,044º after porcelain application). In the internal
hex-type group, the values increased significantly after porcelain application.
Conclusion: These results suggest that the internal hex-type implant/abutment
interface shows greater rotational freedom compared to the external hex-type
implant/abutment interface. In addition, only the porcelain application step influenced
the interface passivity.
Key – words : Screw loosening, abutment, internal hex, external hex, rotation
freedom.
61
INTRODUCTION
In recent years the use of implants for single-tooth prosthesis has gained
popularity, once many studies have shown success in long term clinical follow ups of
this treatment modality.
6,13
Although biological integration success of single-tooth
implants appears to be similar to those of patients who are completely edentulous,
problems associated with the integrity of the implant-abutment screw appear to be
amplified.
12
Complications such as screw loosening and fracture, besides prostheses
fracture, osseointegration loss or even implant fracture have been reported.
15,22,23,33
If the prosthesis fabricated by the prosthodontist is retained to the abutment by screw
or cement, screw loosening may remain a concern.
11,23,29,30
Prosthetics
complications are time consuming and are costly, thus there are uncountable efforts
to reduce these problems.
23,24
Screw loosening has been recognized as a common
occurrence on implant supported-prosthesis, which is generally thought to be a minor
complication or inconvenience, since its is easily corrected . Nevertheless, this
attitude should be changed as screw loosening may lead to a significant risk to
implant fracture.
9
The precision of fit between the external hexagon of the implant and the
internal hexagonal of the abutment should allow less than five degrees
micromovement in order to obtain a stable screwed joint.
20
In a study performed by
Binon and McHugh
3
, the rotational misfit was reduced and the specimens underwent
axial eccentric cyclic load. Authors concluded that the reduction on the rotational
misfit would make the screw joint more resistant to screw loosening. Other
62
investigators showed that, the implant hexagon extension height was considered
important for the maintenance of the antirotational stability of the screwed joint.
16
In rehabilitations of single and partially edentulous areas an implant/abutment
interface and a screw are exposed to greater loads. The retaining screw is no longer
shielded from stress and is subject to lateral bending loads, tipping and elongation,
which may result in joint opening and screw loosening. Short and narrow external
geometries are particularly vulnerable because of the limited engagement of its
external member and a presence of a short fulcrum point (small plataform) when
tipping forces are applied. Such deficiency was originally perceived by Branemark,
who recommended that the external hexagonal connection had 1.2 mm minimum
height in order to provide not only lateral but also rotational stability, particularly in
single-tooth applications. The original 0.7mm design and its countless clones
remained the same until recently; when wider and taller hexagonal joints were
introduced.
3
Characteristically a high incidence of screw loosening of up to 40% was
found for the external hexagonal implants. On the contrary, a far lower rate of
abutment loosening (3.6 to 5.3%) with conical implant-abutment connections was
found, restoring single-tooth replacements with cemented crowns. In general, screw
loosening seems to occur most often in molar rehabilitations.
24
A well-known abutment for single-tooth restorations is UCLA. It was introduced
by Lewis
26
and projected to engage directly into the implant, allowing the
prosthodontist to extend the porcelain subgingivally in areas with extremely limited
gingival tissue height. Prosthesis placed subgingivally not only improves aesthetics
but also helps situations in which the interocclusal space is limited. In recent studies,
the quantity of rotational freedom between the implant hexagonal extension and the
abutment counterpart has been evaluated and a close correlation has been
63
established among horizontal misfit and screw loosening. When alloys are cast to
UCLA abutments, the last ones are exposed to temperature levels which are required
in the burning out and casting procedures. These procedures may alter the abutment
surface in contact with the implant, and may lead to alterations on the original
horizontal fit at the implant –UCLA cast abutment interface.
31
The aim of this study was to assess alterations on the rotational freedom
between hexagonal portion of implants and the hexagonal portion of abutments in the
implant/abutment interface after casting-on in cobalt-chromium alloy and porcelain
application on cobalt-chromium metal base UCLA abutments (Conexão Sistemas de
Prótese, São Paulo, SP). Also, this study carried out a comparative analysis between
internal and external hexagonal implants regarding to the rotational freedom.
MATERIAL AND METHODS
For this study, 19 cobalt-chromium metal base UCLA abutments with internal
hexagon and external hexagon (Conexão Sistemas de Prótese, São Paulo, SP) were
used. All components presented antirotational system.
Groups were divided according to component joint type: group A comprised of
10 external hexagonal prosthetic connections (samples were internal hexagon
implant coupled with an external hexagon abutment– figure 1) and group B
comprised of 9 internal hexagons prosthetic joints (samples were external hexagon
implant coupled with an internal hexagon abutment). Group B constituted 9 of 10
samples, due to a defect in one sample of the joint between Cobalt-chromium metal
base and the calcinable portion, which made the measurements difficult to be taken.
64
Fig. 1: Metal base UCLA abutments with internal and external hexagon
The rotational freedom between the implant hexagon extension and the
hexagonal joint of the abutment was analyzed in three intervals: initial phase, after
casting in cobalt-chromium alloy (Degudent, Guarulhos, São Paulo, Brazil) and,
finally, after porcelain OMEGA 900 application (Vita Zahnfabrik H. Raulter GmbH &
Co. KG, Germany).
CASTING PROCEDURES
For standardization of both internal and external hex dimension for all
prosthetic connections, a silicone matrix was manufactured as a casting mould. The
abutments were invested in a carbon-free, phosphate-based investment (Termocast;
Polidental Ind. e Com. Ltda., São Paulo, SP, Brazil). After cobalt-chromium alloy
casting (constituted of 63% Co; 28% Cr; fusion intervals of 1320-1380ºC), abutments
were sandblasted with aluminum oxide (grain size: 110 µm) and 2.8 Bar, except on
the abutment base and, finally placed at ultrasonic device with pure alcohol during 10
minutes.
65
PORCELAIN APPLICATION PROCEDURES
Porcelain OMEGA 900 was applied in layers to the cast abutments and then
baked according to the recommendations of the manufacturers. The synthesizing
temperature of this porcelain is 930º C. Finishing was performed with a Maxcut drill
(EDENTA, Haupstrasse, Switzerland). A new mould was manufactured with a
special silicone (ZETALABOR, Zermack, Italy) in order to standardize quantities of
applied porcelain. Glazing process was not performed.
Fig. 3 Fig. 4
Fig. 3 After porcelain application ( group A)
Fig. 4 After porcelain application ( group B)
ROTATIONAL FREEDOM ASSESSMENT
For the assessment of the rotational freedom, a device similar to a clock
pendulum was manufactured with the intent to avoid friction between the measuring
handle and the table. The implant rotational axis was placed horizontally and the
measuring handle was placed vertically. The implant was fixed steady by threading it
66
into a fix bar with a tighter torque than the one applied when rotational freedom was
tested. The abutment was seat over the implant and threaded until the first tensile
strength to torque was found, so that rotational freedom was allowed, though without
letting axial motion to the retaining screw. On the other bar, which was the angle
measuring pendulum device, the abutment was settled with a compound (DFL
Indústria e Comércio, Rio de Janeiro, RJ), into a hole placed in the upper portion of
the measuring pendulum on a known distance from the pendulum lower edge (Fig.
5). A minimum torque was given for the pendulum motion, allowing a precise
identification of the extremes of the pendulum oscillation. The pendulum oscillation
was verified in a millimeter scale at its inferior base. Measurements were taken by
two trained operators who performed independent measuring. So to establish
confidentiality for the measuring system, initially each operator carried out 10 essays.
The measures average permitted to calculate the rotational freedom angle mean and
the difference between larger and lesser measurement established the rotational
scattering.
67
Fig. 5 – Pendulum scheme
1 = Pendulum lenght
Ө = Rotational freedom = tangent arch b/a
b = Pendulum horizontal dislocation
STATISTICAL ANALYSIS
Accordingly to the research delimitations and variables type, a Variance
Analysis for Repeated Measures was designated. Periods (initial, after casting and
after porcelain) were considered as dependent variables (among themselves
inclusive) and the type of hexagon (internal and external) was considered the factor
(independent variable). Variance analysis was chosen due to parametric variables.
68
ANOVA for repeated measures takes into consideration measurements from the
same piece at different periods; therefore they are attached. Unequal N HSD test
(similar to Turkey, but for different sample unit numbers, since specimen 4 was
excluded from the study) for multiple comparison of averages was chosen. Statistical
testing was carried out at the 5% significance level.
RESULTS
Table 1 shows rotational freedom mean of all samples during all laboratory
phases.
Based upon the collected data, authors were able to carry out a variable
analysis interface (Periods*Hexagons). This analysis shows exactly what have
happened to each hexagon and in each period. The interface was statistically
significant indicating that depending on the hexagon used, rotational freedom values
comprise a different behavior in at least one analyzed period.
Tab. 1: Data relative to the measurements throughout the laboratory periods
Confidence interval 95%
Hexagon Periods N Mean
Standard
deviation
Standard
error
minimum maximum
Initial 3,320 0,355 0,112 3,066 3,574
After casting 3,380 0,678 0,214 2,895 3,865
Internal
After porcelain application
10
4,440 0,744 0,235 3,908 4,972
Initial 3,333 0,320 0,107 3,087 3,579
After casting 3,089 0,535 0,178 2,678 3,500
External
After porcelain application
9
3,044 0,598 0,199 2,585 3,504
Initial 3,326 0,330 0,076 3,167 3,485
After casting 3,242 0,616 0,141 2,945 3,539
Total
After porcelain application
19
3,779 0,974 0,223 3,310 4,248
69
For the external hexagonal implants, there was no significant variance
between periods regarding rotational freedom, while for the internal hexagonal
implants there was a significant increase after porcelain. There was a significant
difference among the rotational freedom of internal hex after porcelain, as well as
among all other combinations carried out (Rejecting nullity hypotheses).
DISCUSSION
The fit between implant and implant-retained prostheses may be responsible
for stress transmission, biological response of peri-implantar tissues and mechanical
complications on prosthetics reconstructions
31
. Currently, there are some 20
different implant/abutment interface geometric variations available. With exceptions,
most of the long-term clinical data on performance reported in the literature involve
the external hexagonal. This is primarily the result of its extensive use, the broad
number of prescribed clinical applications, the level of complications reported, and
the resultant efforts to find solutions.
3
In this study, the factors assessed were the rotational freedom between the
external hexagonal matrix and the internal hexagonal matrix. A comparative analysis
was also carried out between external hex implants and internal hex implants
coupled with UCLA abutments in three periods: before casting, after casting, and
after porcelain application. The study results showed rotational freedom lower than 5
degrees for all analyzed samples, therefore being in accordance with the
manufactures specifications. However, when rotation exceeded two degrees,
resistance to screw joint failure reduced from 6.7 to 4.9 millions cycles. If the
abutment rotated more than five degrees, joint stiffness and preload were
70
compromised enough to allow the screw joint to enter second-stage failure,
consequently leading to a faster screw loosening (2.5 to 1 million cycles).
2,21
This
study also demonstrated that the rotational freedom of more than five degrees in
external hex-like connections reduced to 63% the number of cycles which are
necessary for screw loosening, while the fix of rotational misfits produced resistance
to loosening in five million cycles.
32
A comparative analysis between internal and external hex implants was
carried out in this study, observing that a greater rotational freedom was found at
internal hex implants after casting (mean of 3.380º compared to external hex with a
mean of 3.089º). Although, this difference was statistically significant only after
porcelain application (mean of 4.440 º for internal hex and for external hex a mean of
3.044º). The greatest rotational freedom for internal hex implants was observed at a
study carried out by Carrilho et al
5
. Nevertheless, another study demonstrated that
the internal hexagonal retention considerably reduced screw loosening problems,
even when conventional abutments were used. The incidence of abutment screw
loosening was significantly lower (3.5%). This result was probably due to the internal
hexagonal retention, which extended 5.5 mm into the implant housing. Those clinical
studies have shown the importance of retention depth of the abutment and thus the
strength of retention.
19
Further studies are necessary for internal hexagonal implant long term follow
up as much for screw loosening proportion in order to observe if greater rotational
freedom for this type of implant holds a bigger proportion of loosened screws as a
clinical consequence. This relation has already been evidenced as regards to
external hexagonal implants.
2
In spite of rotational freedom being already implied for
the screw loosening, some manufactures minimize its importance and state that “a
71
tighter inter-component fit is a manifestation of a self-defeating strategy”. The
“freedom of fit” parameter will tolerate horizontal fitting errors. Such horizontal misfits
apply loads to the gold screws, abutment screws, implant and bone. This
deformation artfully conceals the error, while osseous tissues are recurrently stressed
by the elastically deformed implant. Deformation also occurs in components
passively coupled, which are asymmetrically loaded. Since external loads always
amplify dynamic changes in screw joints, misfits and pre-existing deformation inside
the component stack increase the possibility of screws loosening. There is a
dichotomy among manufacturers regarding the tight importance and the intimate fit
between implant external hexagonal and the abutment matrix counterpart. It has
been suggested that external hexagonal is totally unnecessary for screw joint
stability, and that the critical factors are preload and a satisfactory torque application.
2
A cobalt-chromium alloy cast-on was performed and porcelain OMEGA 900
was applied with the intent to verify the influence of those laboratory procedures
regarding to the rotational freedom. In this study, we were able to observe that only
the porcelain baking had a statistical significant influence concerning rotational
freedom of internal hexagonal implants. In external hexagonal, rotational freedom
values had no significant variance among different periods. In terms of manufacturing
laboratorial procedures, the fabrication of metallic-ceramic prostheses provided a
significant increase in marginal discrepancies (evaluated by the distance between an
orientation mark on the polished collar portion of the implant shoulder and the apical
bevel reference was recorded and subtracted from the measured distance between
the orientation mark and the crown margin). Although distortion on the metal
framework during porcelain firing may have partially contributed for the increase of
72
marginal misfit; the greatest part of the discrepancy is probably due to the result of
the finishing and polishing of the marginal area.
15
Another study was carried out
which the static load over implants was assessed and the cause was due cast
procedure and porcelain application. As a conclusion porcelain application was an
additional factor in the increase of total strain developed in an implant- supported
superstructure and should, therefore, be considered as a possible detriment factor
not only to osseointegration but also to the long term- stability of metallic-ceramic
prostheses.
14
In single-tooth restorations, the adaptation of many abutments to the implant
before and after laboratorial procedures has been assessed in a limited number of
studies. The vertical adaptation of machine-made abutments cast-on and modified by
laboratory was assessed in two portions: implant/abutment interface and
screw/screw adaptation. Six combinations of abutments and implants were studied.
The authors concluded that machine-made abutments with gold-palladium alloy and
porcelain baking did not affect the vertical adaptation of machine-made UCLA
abutments coupled with 3i implants. However, they pointed out that UCLA abutments
had less contact area with screws when cast and submitted to porcelain baking
cycles. The authors associated these findings to stress release into pre machine-
made abutments induced by heat during the procedures, or to distortion induced by
surrounded contraction of machine-casting.
4
Based upon findings, this study may conclude that the rotational freedom was
significantly higher in abutments for internal hexagonal implants after porcelain
application, which means that, only porcelain application laboratorial procedures
promoted alterations in implant/abutment interface.
73
AKNOWLEDGMENTS
Authors are thankful to the Mechanical Engineering Department of the
Universidade Federal de Santa Catarina (Forianópolis, SC. Brazil) for allowing this
study to be carried out, to the company Conexão Sistemas de Prótese (São Paulo,
Brazil) for supplying all material used in this study and, finally to the Laboratório São
Lucas (Juiz de Fora, Minas Gerais) for the laboratorial procedures.
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82
APÊNDICES E ANEXOS
METODOLOGIA EXPANDIDA
83
MATERIAL E MÉTODOS
Para essa pesquisa utilizou-se 20 pilares do tipo UCLA com base metálica em
cromo-cobalto com dois tipos de conexões protéticas : o hexágono interno e o
hexágono externo ( Conexão Sistemas de Prótese, SP). Todos os componentes
eram indicados para próteses unitárias uma vez que apresentavam sistema
antirotacional.
Materiais empregados na pesquisa :
MATERIAL EMPRESA
10 implantes master screw de
hexágono externo (3,75 X 10mm)
Conexão Sistemas de Prótese( São
Paulo, SP)
10 implantes Conect AR de hexágono
interno (3,75 X 10mm)
Conexão Sistemas de Prótese
10 pilares UCLA com base metálica
em Cr-Co para HE com antirotacional
Conexão Sistemas de Prótese
10 pilares UCLA com base metálica
em Cr-Co para HI
Conexão Sistemas de Prótese
10 parafusos UCLA em titânio
hexágono externo
Conexão Sistemas de Prótese
10 parafusos UCLA em titânio
hexágono interno
Conexão Sistemas dePrótese
Porcelana OMEGA 900
Vita (Vita Zahnfabrik H. Raulter GmbH
& Co. KG, Alemanha).
Liga cobalto-cromo Degudent, Guarulhos, São Paulo,
Brasil
Godiva DFL ( Rio de janeiro, RJ)
84
Os grupos foram divididos de acordo com o tipo de conexão protética :
1) Grupo A: Conexão protética do tipo hexágono externo: as
amostras eram constituídas de um implante de hexágono interno
unido a um pilar de hexágono externo. Esse grupo foi constituído
por 10 amostras.
2) Grupo B: Conexão protética do tipo hexágono interno : as
amostras eram constituídas de um implante de hexágono externo
unido a um pilar de hexágono interno. Esse grupo foi constituído por
10 amostras, contudo uma das amostras apresentou um defeito na
união da parte calcinável com a base metálica impedindo a
realização das medidas.
Os pilares UCLA eram constituídos de uma cinta em liga cromo-cobalto e um
cilindro plástico calcinável coadaptados e, por isso foram denominados
sobrefundidos, uma vez que foram submetidos a um procedimento de fundição do
cilindro em liga cobalto-cromo. Nestes componentes, após o tratamento necessário,
aplicou-se a porcelana.
Fig. 1 : Conexão protética do grupo A
85
Foi realizada a avaliação da liberdade rotacional entre a extensão hexagonal
do implante e a conexão hexagonal do pilar em três fases :
1) Estágio inicial
2) Após a fundição em liga cobalto- cromo
3) Após a aplicação da porcelana OMEGA 900
PROCEDIMENTOS DE FUNDIÇÃO
Para padronização das dimensões de todas as conexões protéticas tanto de
hexágono interno quanto de hexágono externo, foi confeccionada uma matriz de
silicone que se constituiu em um molde. A inclusão foi realizada com revestimento
fosfatado. Sendo que após a fundição em liga cobalto-cromo (Degudent, Guarulhos,
São Paulo, Brasil; constituída de 63% de Co; 28% de Cr; intervalo de fusão de 1320-
1380ºC), os pilares foram desincluídos e limpos com jato de óxido de alumínio
(Granulometria de 110 µm) e 2,8 Bar exceto na área da conexão. Após a fundição,
os pilares foram colocados no ultrassom com álcool absoluto por 10 minutos.
Fig. 2: Pilar UCLA fundido em liga de cobalto-cromo
86
PROCEDIMENTOS DE APLICAÇÃO DA PORCELANA
A porcelana OMEGA 900 (Vita Zahnfabrik H. Raulter GmbH & Co. KG,
Alemanha) foi aplicada em camadas aos pilares fundidos, esculpida e então
realizada a queima de acordo com as recomendações dos fabricantes. A
temperatura de sinterização desta porcelana é de 930º. O acabamento foi realizado
com broca Maxcut (EDENTA, Haupstrasse, Suíça). Foi confeccionada uma nova
matriz com uma silicona especial para laboratório (ZETALABOR, Zermack, Itália)
para padronização da quantidade de porcelana aplicada. Não foi realizado o
processo de glaze.
AVALIAÇÃO DA LIBERDADE ROTACIONAL
Para verificar a liberdade rotacional das conexões foi desenvolvido um
sistema de medição baseado no sistema apresentado por Binon em 1996. Para
conseguir uma maior resolução na medição da liberdade rotacional a escala do
sistema de medição de Binon foi substituída por um relógio comparador mecânico
com resolução de 0,01mm. Contudo, este sistema de medição apresentou uma
dispersão dos resultados maior que os referenciados na literatura. A causa dessa
dispersão foi relacionada com o atrito da haste da alavanca de medição sobre a
mesa e da força de mola do relógio comparador que não permitiam ao operador
sentir o fim de curso à direita e à esquerda da rotação da conexão.
Para minimizar a causa da dispersão de medição desse sistema foram
avaliadas outras possibilidades para efetuar estas medições. Para eliminar o atrito
87
entre a haste de medição e a mesa, o eixo de rotação do implante foi posicionado na
horizontal e a haste de medição na vertical, como se fosse um pêndulo de relógio. O
dispositivo foi confeccionado em barras de alumínio, para minimizar sua massa. O
implante era fixado por rosqueamento na barra fixa (em uma morsa) com um torque
superior ao empregado para verificar a liberdade rotacional. Após a fixação do
implante na barra fixa era montado o componente protético. O pilar era assentado
sobre o implante e parafusado até que se encontrasse a primeira resistência, de
forma que permitisse uma liberdade rotacional sem, contudo, permitir movimentação
no sentido axial do parafuso de fixação. Na outra barra, que se constituía no pêndulo
de medição angular, o componente protético era fixado com “godiva de baixa fusão”
em um orifício localizado na parte superior do pêndulo de medição, à uma distância
conhecida da extremidade inferior do pêndulo. Para a fixação do implante no
pêndulo a haste era aquecida até atingir uma temperatura superior à temperatura de
amolecimento da “godiva de baixa fusão”. A abertura superior do implante era
protegida com algodão e o implante introduzido no furo repleto de “godiva” quente.
Um parafuso de referência na haste fixa impedia uma montagem desencontrada
entre as duas hastes. O conjunto de hastes com os implantes montados era
resfriado em água fira. A haste fixa era montada na morsa e a régua de medição
posicionada sob o pêndulo. O esforço para o deslocamento do pêndulo era mínimo,
permitindo identificar de forma precisa os extremos de balanço do pêndulo. O
deslocamento do pêndulo era verificado em uma escala milimétrica na base inferior
do pêndulo. Tomava-se o cuidado para minimizar o erro de paralaxe na leitura dos
deslocamentos.
Na posição de repouso, a liberdade da junção era dividida aproximadamente
ao meio, de forma que o pêndulo pudesse ser avançado até o fim de curso numa
88
rotação à direita e à esquerda. A relação trigonométrica da soma das deflexões
laterais do pêndulo dividido pelo comprimento do pêndulo nos dá o arco tangente
que por sua vez o ângulo de folga da junção.
As medições foram feitas por dois operadores treinados que realizavam as
medições de forma independente. Para estabelecer a confiabilidade do sistema de
medição, inicialmente cada operador realizou dez medições. A força de medição era
estabelecida pelo operador, não sendo medida. As diferenças dos resultados obtidos
pelos dois operadores mostraram uma dispersão pequena, introduzindo um erro de
medição angular de aproximadamente ± 0,1 grau. Tendo em vista a pequena
dispersão das medições realizadas, limitou-se o número de medições angulares
para todas as amostras em quatro medições por operador. A média das medições
permite calcular a média do ângulo da liberdade rotacional e a diferença da maior e
menor medição permite estabelecer a dispersão do ângulo rotacional.
89
Fig 3 : instrumento utilizado para avaliar a liberdade rotacional na interface
implante/pilar
ANÁLISE ESTATÍSTICA
De acordo com o delineamento da pesquisa e o tipo de variável, está indicada
a Análise de Variância para Medidas Repetidas. Os períodos Inicial, após a fundição
e após a porcelana foram considerados como variáveis dependentes (inclusive entre
si) e o tipo de hexágono (interno e externo) foi o fator (variável independente). A
análise de variância foi escolhida por se tratar de variáveis paramétricas. A ANOVA
para medidas repetidas leva em consideração que as medidas foram feitas nas
mesmas peças nos diferentes períodos, e por isso são vinculadas. Para as
comparações múltiplas das médias, foi escolhido o teste Unequal N HSD
(semelhante ao Turkey, porém para diferentes números de unidades amostras, já
que a peça 4 foi excluída). O nível de significância foi de 5%.
RESULTADOS
A tabela 1 apresenta todos os resultados obtidos neste estudo:
Hexágono Interno Hexágono Externo
Amos
tra
Antes da
fundição
Após
Fundição
Após
Porcelana
Antes da
fundição
Após
Fundição
Após
Porcelana
Graus
Disp.
Grau
s
Dis
p.
Grau
s
Dis
p.
Graus
Disp
Grau
s
Dis
p
Grau
s
Dis
p.
1 3,2
0,1
3,3
0,3
4,1
0,05
3,2
0,7
3,6
0,3
3,4
0,05
2 2,8
0,1
3,0
0,05
3,5
0,15
3,0
0,2
2,9
0,1
5
3,1
0
90
3 4,1
0,1
3,6
0,45
5,5
0,1
3,2
0,1
3,2
0,0
5
3,7
0,25
4 3,5
0,4
3,7
0,05
4,6
0,05
-
-
3,3
0,1
5
3,8
0,45
5 3,3
0,1
3,9
0,25
4,6
0,05
3,2
0,2
2,7
0,1
5
3,2
0,05
6 3,3
0,4
2,6
0,05
4,0
0,1
3,0
0,3
2,2
0,0
5
1,9
0,15
7 3,3
0,3
3,2
0,1
4,0
0,05
3,6
0,1
3,6
0,2
2,2
0,1
8 2,9
0,3
2,3
0,25
3,7
0,3
3,5
0,2
2,9
0,1
5
3,2
0
9 3,3
0,2
3,5
0,05
4,6
0,05
3,3
0,1
2,8
0,1
5
3,2
0,1
10 3,5
0,3
4,7
0,15
5,8
0,1
4,0
1,0
3,9
0,4
5
3,5
0,05
A tabela 2 apresenta a descrição da amostra.
Tab. 2: Descrição da amostra com base no desfecho Liberdade Rotacional em
graus.
Intervalo de
Confiança 95%
Hexágo
no
Período N
Médi
a
Desvio
Padrão
Erro
Padrão
Inferior Superior
Inicial
3,32
0
0,355 0,112 3,066 3,574
Após
Fundição
3,38
0
0,678 0,214 2,895 3,865
Interno
Após
Porcelana
1
0
4,44
0
0,744 0,235 3,908 4,972
91
Inicial
3,33
3
0,320 0,107 3,087 3,579
Após
Fundição
3,08
9
0,535 0,178 2,678 3,500
Externo
Após
Porcelana
9
3,04
4
0,598 0,199 2,585 3,504
Inicial
3,32
6
0,330 0,076 3,167 3,485
Após
Fundição
3,24
2
0,616 0,141 2,945 3,539
Total
Após
Porcelana
1
9
3,77
9
0,974 0,223 3,310 4,248
A partir destes dados, foi realizada a Análise de Variância para Medidas
Repetidas, para detectar se existem diferenças entre os períodos de acordo com o
tipo de hexágono (tabela 3).
Fonte de Variação SQ GL QM Valor F p
Hexágono 4,4211 1 4,4211 6,5009 0,020723
Error 11,5613 17 0,6801
Períodos 2,7728 2 1,3864 10,1029 0,000360
Períodos*Hexágono 5,2065 2 2,6033 18,9702 0,000003
Error 4,6658 34 0,1372
SQ: Soma dos Quadrados; GL: Graus de Liberdade; QM: Quadrados Médios
92
A partir desta análise, é possível verificar que o fator hexágono foi
estatisticamente significativo em relação à influência nos valores dos graus de
liberdade rotacional (tem diferença entre os hexágonos, agrupando os períodos;
gráfico 1).
Hexágono; LS Means
Current effect: F(1, 17)=6,5009, p=,02072
Effective hypothesis decomposition
Vertical bars denote 0,95 confidence intervals
Interno Externo
Hexágono
2,6
2,8
3,0
3,2
3,4
3,6
3,8
4,0
4,2
Graus
Graf. 1: Médias e intervalo de confiança de liberdade rotacional (graus) dos Hexágonos
No entanto, essa comparação agrupa todos os períodos, inclusive os iniciais,
que não sofreram ação do “tratamento” (fundição e porcelana). Esta análise indica
que o fator hexágono (variável independente) foi importante no desfecho liberdade
rotacional.
Considerando os períodos, agrupando os dois tipos de hexágono, houve
diferença significativa (gráfico 2).
93
PERÍODO; LS Means
Current effect: F(2, 34)=10,103, p=,00036
Effective hypothesis decomposition
Vertical bars denote 0,95 confidence intervals
Inicial Após Fundição Após Porcelana
PERÍODOS
2,8
3,0
3,2
3,4
3,6
3,8
4,0
4,2
Graus
Graf. 2: Médias e intervalo de confiança dos períodos
Esta análise mostra que, agrupando a amostra dos dois tipos de hexágono,
houve um aumento da liberdade rotacional (graus) após a aplicação da porcelana.
No entanto, apenas a análise da interação das variáveis pode indicar se este
aumento ocorreu nos dois ou em apenas um tipo de hexágono.
A análise mais importante é a interação das variáveis (Períodos*Hexágonos).
Esta análise mostra exatamente o que ocorreu em cada hexágono e em cada
período (gráfico 3). A interação foi estatisticamente significativa, indicando que
dependendo do hexágono utilizado, os valores de liberdade rotacional têm
comportamento diferente em pelo menos um dos períodos analisados.
94
PERÍODO*Hexágono; LS Means
Current effect: F(2, 34)=18,970, p=,00000
Effective hypothesis decomposition
Vertical bars denote 0,95 confidence intervals
Interno
Externo
Inicial Após Fundição Após Porcelana
PERÍODO
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
Graus
A,a
A,a
A,a
A,a
A,a
B,b
PERÍODO*Hexágono; LS Means
Current effect: F(2, 34)=18,970, p=,00000
Effective hypothesis decomposition
Vertical bars denote 0,95 confidence intervals
Interno
Externo
Inicial Após Fundição Após Porcelana
PERÍODO
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
Graus
A,a
A,a
A,a
A,a
A,a
B,b
Graf. 3: Médias e intervalos de confiança (95%) da interação do fator
Hexágono com os Períodos.
No gráfico acima, as letras maiúsculas indicam a comparação entre os
hexágonos, e as letras minúsculas indicam a comparação entre os períodos.
Na comparação entre os hexágonos, no período inicial e após a fundição, os
dois hexágonos são semelhantes, e são diferentes no período após porcelana.
No hexágono externo, os valores de liberdade rotacional em graus não variam
significativamente entre os períodos. Já no hexágono interno, os valores em graus
aumentam significativa após a porcelana.
O que explica o fato da interação ser estatisticamente significativa é essa
diferença de comportamento entre os hexágonos: no externo o período não provoca
alteração; no interno o período provoca alteração na liberdade rotacional.
95
Comparação Múltipla das Médias (5%)
Hexágono Período Média HSD
Interno Inicial 3,320 A
Interno Após Fundição 3,380 A
Interno Após Porcelana 4,440 B
Externo Inicial 3,333 A
Externo Após Fundição 3,089 A
Externo Após Porcelana 3,044 A
A comparação múltipla das médias mostra que apenas o hexágono interno
após a porcelana apresenta diferença das outras médias. Em qualquer das outras
combinações de hexágono e período não há diferença entre as médias.
CONCLUSÕES DA ESTATÍSTICA
Não houve diferença entre os períodos no hexágono externo.
No hexágono interno, o período após a porcelana apresentou médias
superiores aos outros períodos.
Houve diferença significativa entre a liberdade rotacional do hexágono interno
após porcelana e todas as outras combinações analisadas (Rejeita a hipótese de
nulidade).
96
VALORES DE p NAS COMPARAÇÕES MÚLTIPLAS DAS MÉDIAS (caso
queira colocar em anexo).
A coluna 1 é a comparação da linha 1 (interno inicial) com as outras médias.
Hexágono PERÍODO {1} {2} {3} {4} {5} {6}
1 Interno Inicial 0,999159 0,000135 1,000000 0,951109 0,901988
2 Interno
Após
Fundição
0,999159
0,000136 0,999976 0,972525 0,802811
3 Interno
Após
Porcelana
0,000135 0,000136
0,003016 0,000344 0,023155
4 Externo Inicial 1,000000 0,999976 0,003016 0,726885 0,569984
5 Externo
Após
Fundição
0,951109 0,972525 0,000344 0,726885
0,999852
6 Externo
Após
Porcelana
0,901988 0,802811 0,023155 0,569984 0,999852
GRAFICOS ILUSTRATIVOS DA DISTRIBUIÇÃO NORMAL DA AMOSTRA.
Estes gráficos podem ser colocados em anexo na tese, não precisa incluir nos
resultados. É apenas a comprovação da distribuição normal da amostra, necessária
para poder usar ANOVA.
Histogram: Inicial
Inicial = 19*0,2*normal(x; 3,3263; 0,3297)
Inicial
No of obs
2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4
0
1
2
3
4
5
6
All Groups
97
Histogram: Após Fundição
Após Fundição = 19*0,2*normal(x; 3,2421; 0,6158)
Após Fundição
No of obs
1,8 2,2 2,6 3,0 3,4 3,8 4,2 4,6 5,0
0
1
2
3
4
5
All Groups
Histogram: Após Porcelana
Após Porcelana = 19*0,5*normal(x; 3,7789; 0,9739)
Após Porcelana
No of obs
1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
All Groups
Livros Grátis
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