Download PDF
ads:
Érica Alves Gomes
Efeito da ausência de passividade no
sistema coroa-implante-parafuso de
retenção por meio do MEF-2D
ARAÇATUBA – SP
2006
ads:
Livros Grátis
http://www.livrosgratis.com.br
Milhares de livros grátis para download.
Érica Alves Gomes
Efeito da ausência de passividade no
sistema coroa-implante-parafuso de
retenção por meio do MEF-2D
Dissertação apresentada à Faculdade de Odontologia
do Câmpus de Araçatuba – Unesp, para a obtenção do
Grau de “Mestre em Odontologia” - Área de
Concentração - Prótese Dentária.
Orientador: Prof. Ass. Dr. Wirley Gonçalves Assunção
ARAÇATUBA – SP
2006
ads:
Catalogação-na-Publicação
Serviço Técnico de Biblioteca e Documentação – FOA / UNESP
Gomes, Érica Alves
G633a Efeito da ausência de passividade no sistema coroa-implan-
te-parafuso de retenção por meio do MEF-2D / Érica Alves
Gomes.- Araçatuba : [s.n.], 2006
93 f. : il.
Dissertação (Mestrado) – Universidade Estadual Paulista,
Faculdade de Odontologia, Araçatuba, 2006
Orientador: Prof. Dr. Wirley Gonçalves Assunção
1. Análise de elemento finito 2. Biomecânica 3. Adaptação
4. Prótese dentária 5. Implante dentário
Black D3
CDD 617.69
Dedicatória
Primeiramente a Deus que esteve sempre guiando meus passos durante esta
incessante jornada, protegendo-me de todos os males e me fortalecendo nos
momentos difíceis.
Aos meus amados pais José Osorio e Maria Lucia que são indiscutivelmente
verdadeiros Pais e imprescindíveis para a minha existência.
À minha querida irmã Larissa por ser tão especial e fundamental em todas as
etapas de minha vida.
A meu namorado Luis Alberto, pela paciência, compreensão e incentivo.
Agradecimentos Especiais
Ao Prof. Ass. Dr. Wirley Gonçalves Assunção, por toda confiança
depositada e pelos grandiosos ensinamentos transmitidos, que muito contribuíram
para minha formação profissional e pessoal. Agradeço imensamente por ter sido
orientada por este professor tão especial, que dedicou a mim grande parte de seu
tempo, sempre com muito carinho e, acima de tudo, muita amizade.
Ao Prof. Dr. Edson Antônio Capello de Souza da Faculdade de
Engenharia Mecânica de Bauru, da Universidade Estadual Paulista “Júlio de
Mesquita Filho”, pela brilhante orientação no estudo utilizando o Método dos
Elementos Finitos e por ter muitas vezes deixado de lado os seus afazeres para
me receber, sempre com extrema paciência, atenção e dedicação.
Agradecimentos
Ao coordenador do Programa de Pós-Graduação em Odontologia,
da Faculdade de Odontologia de Araçatuba, da Universidade Estadual Paulista
“Júlio de Mesquita Filho” Prof. Dr. Wilson Roberto Poi, pela gentileza e
acessibilidade com que me recebeu nesta instituição de ensino, características
estas que lhe são peculiares.
Ao Prof. Dr. Eduardo Passos Rocha pela contribuição no
desenvolvimento da metodologia desta pesquisa.
Aos Profs. Humberto Gennari Filho, Paulo Henrique dos Santos,
Marcelo Coelho Goiato, Paulo Renato Junqueira Zuim, Alicio Rosalino
Garcia, Cícero Eleutério da Silva Filho, Eulália Maria Martins da Silva,
Débora de Barros Barbosa, Eduardo Piza Pellizzer, Stefan Fiuza Carvalho
Dekon, Adriana Cristina Zavanelli e Renato Salviato Fajardo e aos técnicos de
laboratório Ana Marcelina dos Santos Bacaneli, Carlos Alberto Gonçalves,
Eduardo Rodrigues Cobo, Jânder de Carvalho Inácio e José Baleeiro do
Departamento de Materiais Odontológicos e Prótese da Faculdade de
Odontologia de Araçatuba, da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita
Filho” pela confiança depositada e acima de tudo pelo carinho e amizade com que
me receberam.
Aos demais funcionários do Departamento de Materiais
Odontológicos e Prótese da Faculdade de Odontologia de Araçatuba, da
Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, em especial às
secretárias Ana Lúcia Francischine e Maria Lúcia Bordan, pela presteza e
dedicação.
Aos funcionários da biblioteca da Faculdade de Odontologia de
Araçatuba, da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, em
especial à bibliotecária Ana Cláudia Martins Crieger Manzatti, pela conferência
das referências bibliográficas.
Aos funcionários da secção de pós-graduação da Faculdade de
Odontologia de Araçatuba, da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita
Filho”, Valéria, Marina e Diogo pela paciência e dedicação.
Aos meus companheiros de mestrado Amílcar Freitas Chagas
Júnior, Ana Kelly Garcia Gallo, Daniela Micheline dos Santos, Érika Oliveira
de Almeida, Patrícia dos Santos Costa, Rosse Mary Falcón Antenucci,
Valentim Adelino Ricardo Barão pela agradável convivência e amizade.
Aos meus admiráveis amigos Lucas Fernando Tabata e Thallita
Pereira Queiroz.
E aos demais parentes e amigos que direta ou indiretamente
participaram desta importante fase de minha formação.
“Ninguém é tão grande que não possa aprender, nem tão pequeno que
não possa ensinar”.
Voltaire
GOMES EA. Efeito da ausência de passividade no sistema coroa-implante-
parafuso de retenção por meio do MEF-2D [dissertação]. Araçatuba: Faculdade
de Odontologia da Universidade Estadual Paulista; 2006.
Resumo
Objetivo: avaliar o deslocamento e distribuição interna de tensões do sistema
coroa/implante/parafuso de retenção e tecido ósseo adjacente, em função de
diferentes níveis de desadaptação angular unilateral, por meio do MEF-2D.
Materiais e método: foram confeccionados 4 modelos matemáticos,
representativos de coroa metálica conectada a implante por meio de parafuso de
retenção, inseridos em tecido ósseo, determinando os 4 grupos estudados: Grupo
1 (controle), coroa completamente adaptada ao implante; Grupo 2, 3 e 4, coroa
com desadaptações angulares unilaterais de 50µm, 100µm e 200µm,
respectivamente. A partir do programa de elementos finitos Ansys, os modelos
receberam carga de 133N, com angulação de 30
o
e deslocamento de 2mm do
longo eixo do implante em lado oposto a desadaptação, sendo analisados os
mapas de tensões e deslocamento.
Resultados: com o aumento das desadaptações angulares, os mapas de tensões
mostraram aumento gradativo das tensões na coroa (1056 N/mm
2
a 2326N/mm
2
)
e no parafuso de retenção (909.91 N/mm
2
a 987.02N/mm
2
) e uniformidade na
distribuição de tensões no implante e tecido ósseo medular. Quanto ao
deslocamento, verificou-se inclinação do conjunto de 0.3101mm (controle) a
0.3179mm no grupo 4, em função do carregamento e das desadaptações.
Conclusão: a redução do contato unilateral entre a coroa e o implante levou ao
deslocamento de todo conjunto e alteração na distribuição e magnitude das
tensões ao longo do sistema, principalmente na região da coroa e parafuso de
retenção, sendo que, de modo geral, as desadaptações angulares unilaterais de
100µm e 200µm mostraram maiores valores de tensões em relação ao controle.
Palavras-chave: Análise de Elemento Finito, Biomecânica, Adaptação, Prótese
Dentária, Implante Dentário.
GOMES EA. Effect of without passive fit in the prostheses/implant/abutment screw
set through MEF-2D. [dissertation]. Araçatuba: Unesp – São Paulo State
University; 2006.
Abstract
Objectives: the aim of this study was to evaluate the displacement and stress
inner distribution of the prostheses/implant/abutment screw set and surrounding
bone, with prostheses presenting different levels of angular misfit unilateral
through FEA-2D.
Materials and methods: four mathematic models were made, representing metal
prostheses in connection of the implant through abutment screw, inside bone
tissue, determining 4 groups: Group 1 (control) prostheses fit on the implant;
Groups 2, 3 and 4, prostheses with angular misfit unilateral of 50µm, 100µm and
200µm, respectively. It was applied a load of 133N with 30
o
angulation and off-axis
at 2mm of long axis of the implant in opposite direction of misfit on the models,
through finite element program Ansys.
Results: with upper of angular misfit, the stress maps showed gradual increased
of prostheses stress (1056N/mm
2
at 2326N/mm
2
) and uniform stress distribution in
the implant and trabecular bone. About the displacement, observed inclination of
the set of 0.3101mm (control) at 0.3179mm in the group 4 due to loading and
misfit.
Conclusions: the lower of the unilateral contact between prostheses and implant
proportionate the displacement of all set and the distribution and magnitude
alterations of the stress of all the system, principally in the prostheses and
abutment screw regions; as a general rule, the angular misfit unilateral of the
100µm and 200µm showed higher stress values in relation to the control.
Keywords: Finite Element Analysis, Biomechanics, Adaptation, Dental Prosthesis,
Dental Implantation.
Lista de figuras do artigo
Figura 1: Modelo gerado no programa de elementos finitos
representativo do conjunto coroa-implante-parafuso de retenção
inseridos em tecido ósseo cortical e medular.
Figura 2: Vista aproximada das malhas na região de contato entre a
coroa e a plataforma do implante, dos grupos 1, 2, 3 e 4
representativos de coroa totalmente adaptada ao implante e com
desadaptações verticais e horizontais unilaterais de 50µm, 100µm e
200µm, respectivamente.
Figura 3: Mapas gerais de tensões do conjunto
coroa/implante/parafuso de retenção dos grupos 1, 2, 3 e 4.
Figura 4: Mapas gerais das condições de deslocamento do conjunto
coroa/implante/parafuso de retenção dos grupos 1, 2, 3 e 4.
Figura 5: Mapas plotados da distribuição das tensões de Von Mises
no parafuso de retenção, dos Grupos 1, 2, 3 e 4.
Figura 6: Mapas plotados da distribuição das tensões de Von Mises
na coroa protética, dos grupos 1, 2, 3 e 4.
41
42
43
44
45
46
Figura 7: Mapas plotados da distribuição das tensões de Von Mises
no implante, dos Grupos 1, 2, 3 e 4.
47
Lista de figuras do anexo
Figura B.1 – Esquema ilustrativo das dimensões da coroa.
Figura B.2: Desadaptação angular unilateral confeccionada na coroa
protética.
Figura B.3: Embutidora metalográfica.
Figura B.4: Conjunto coroa/implante/parafuso de retenção incluído.
Figura B.5 – Realização do corte frontal do conjunto
coroa/implante/parafuso de retenção em recortadora metalográfica.
Figura B.6: Vista interna da conexão coroa/implante/parafuso de
retenção.
Figura B.7: Imagem digitalizada do conjunto coroa/implante/parafuso
de retenção após corte frontal.
Figura B.8: Modelo confeccionado no programa AutoCAD
representativo de coroa completamente adaptada ao implante.
61
62
63
63
64
65
66
67
Figura B.9: Modelo confeccionado no programa AutoCAD
representativo de coroa com desadaptação angular unilateral em
relação ao implante.
Figura B.10: Modelo gerado no programa de elementos finitos
representativo do conjunto coroa-implante-parafuso de retenção
inseridos em tecido ósseo cortical e medular.
Figura B.11: Vista aproximada dos modelos na região de contato
entre a coroa e a plataforma do implante, dos grupos 1, 2, 3 e 4
Figura B.12: Malha dos elementos representativa do conjunto coroa-
implante-parafuso de retenção inseridos em tecido ósseo cortical e
medular.
Figura B.13: Vista aproximada das malhas na região de contato
entre a coroa e a plataforma do implante, dos grupos 1, 2, 3 e 4.
Figura B.14: Condições de restrição e carregamento para os grupos
1, 2, 3 e 4, mostrando a fixação no eixo X e liberdade de movimento
no eixo Y com simetria e carregamento com angulação de 30
o
em
relação ao eixo vertical e deslocamento de 2mm do ponto central da
superfície oclusal.
67
69
70
71
71
72
Figura C.1: Mapas gerais das condições de deslocamento do
conjunto coroa/implante/parafuso de retenção dos grupos 1, 2, 3 e 4.
Figura C.2: Mapas gerais de tensões do conjunto
coroa/implante/parafuso de retenção dos grupos 1, 2, 3 e 4.
Figura C.3. Vista aproximada dos mapas gerais de tensões do
conjunto coroa/implante/parafuso de retenção e tecido ósseo
adjacente dos grupos 1, 2, 3 e 4.
Figura C.4: Mapas plotados da distribuição das tensões de Von
Mises no parafuso de retenção, dos grupos 1, 2, 3 e 4.
Figura C.5. Mapas plotados da distribuição de tensões do parafuso
de retenção após remoção dos pontos de tensões máximas, dos
grupos 1, 2, 3 e 4.
Figura C.6: Mapas plotados da distribuição das tensões de Von
Mises na coroa protética, dos grupos 1, 2, 3 e 4.
Figura C.7: Mapas plotados da distribuição das tensões de Von
Mises no implante, dos grupos 1, 2, 3 e 4.
77
79
80
82
83
85
87
Figura C.8. Mapas plotados da distribuição de tensões do implante
após remoção dos pontos de tensões máximas, dos grupos 1, 2, 3 e
4.
Figura C.9. Mapas plotados da distribuição de tensões do osso
medular, dos grupos 1, 2, 3 e 4.
Figura C.10. Mapas plotados da distribuição de tensões do osso
cortical superior no eixo X, dos grupos 1, 2, 3 e 4.
Figura C.11. Mapas plotados da distribuição de tensões do osso
cortical superior no eixo Y, nos grupos 1, 2, 3 e 4.
88
90
92
93
Lista de Tabelas
Tabela 1. Propriedades das estruturas e dos materiais utilizados nos
modelos.
Tabela 2. Valor de tensões máximas e mínimas de Von Mises no
conjunto coroa/implante/parafuso de retenção, parafuso de retenção,
coroa protética, implante e tecido ósseo medular.
Tabela 3. Tensões máximas de tração e compressão no osso
cortical superior (N/mm
2
) para cada grupo.
Tabela B.1 Propriedades das estruturas e dos materiais utilizados
nos modelos.
48
49
50
73
Lista de Abreviaturas
MEF = Método de Elementos Finitos 23
MEF-2D = Método de Elementos Finitos Bidimensional 24
µm = Micrômetros 24
mm = milímetro 24
N/cm = Newton por centímetro 24
Co-Cr = Cobalto-Cromo 24
N = Newton 26
MEF-3D = Método de Elementos Finitos Tridimensional 30
N/mm
2
= Newton por milímetro quadrado 44
Sumário
1 Introdução 22
2 Proposição 24
3 Material e método 24
4 Resultados 26
5 Discussão 27
6 Conclusão 33
7 Referências 35
Anexos 51
Anexo A - Normas para publicação 52
Anexo B - Materiais e método detalhados 60
Anexo C - Resultados detalhados 75
Introdução
*
A correta adaptação do conjunto coroa/implante/parafuso de retenção é
extremamente relevante sob o ponto de vista biomecânico das próteses sobre
implantes, uma vez que a osseointegração não é feita de forma resiliente no osso
alveolar (Weinberg 1993). Assim, almeja-se a passividade entre prótese e
implante, a fim de prevenir que inadequadas concentrações de tensões sejam
geradas entre os componentes desse sistema (Millington & Leung 1995, Duyck et
al. 2001, Kunavisarut et al. 2002), bem como sua transmissão para o tecido ósseo
adjacente (Skalak 1983).
A passividade entre a prótese e o implante é conseguida quando o
parafuso de retenção está unindo as estruturas apenas por uma força de
travamento, implicando numa mínima tensão óssea na ausência de carga oclusal
(Mulcahy et al. 2000). Para isso, é necessária uma perfeita adaptação entre
componentes e implante, uma vez que a presença de desadaptações pode
impedir o adequado assentamento entre as partes durante a aplicação da pré-
carga, devido à dureza típica das próteses e parafuso de retenção (Patterson &
Johns 1992), levando a um contato assimétrico entre os vários componentes do
sistema (Isa & Hobkirk 1995, Isa & Hobkirk 1996).
Muitas vezes, a falta de adequada adaptação entre o conjunto
prótese/implante não é detectada pela inspeção visual (Skalak 1983), pois o
aperto do parafuso de retenção da prótese e a intensidade da carga aplicada
*
O artigo segue as normas do periódico Clinical Oral Implants Research, disponível no Anexo A,
devendo ser formatado com espaçamento duplo e fonte número 12, totalizando um máximo de 38
páginas, incluindo referências e ilustrações. Para a citação de referências no texto deverá ser
colocado o último nome do(s) autor(es) e ano.
22
sobre os implantes influenciam na diminuição da discrepância vertical de
adaptação formada entre o conjunto (Cheshire & Hobkirk 1996, Isa & Hobkirk
1996), sendo que em longo prazo a desadaptação pode acarretar no
afrouxamento e fratura dos parafusos de ouro e do intermediário, defeitos e
mobilidade das supra-estruturas e até fratura ou perda de osseointegração do
implante (Jorneus et al. 1992, Dellinges & Tebrock 1993, Carlson & Carlsson
1994, Geng et al. 2001), além de infiltração microbiana e colonização bacteriana,
levando a reações inflamatórias nos tecidos moles peri-implantares (Jansen et al.
1997).
Assim, a necessidade de obter a passividade das próteses aos implantes é
salientada por muitos autores (Rangert et al. 1989, Lie & Jemt 1994). Porém,
mesmo para a moderna tecnologia, muitos fabricantes de sistemas de implantes
não apresentam um nível de exata adaptação entre os componentes (Binon
1995). Conseqüentemente, a desadaptação das próteses é uma realidade clínica,
porém, o nível de desadaptação que pode ser tolerado sem causar complicações
mecânicas (Kallus & Bessig 1994, Ma et al. 1997) e biológicas (Goodacre et al.
1999, Jemt et al. 2000) ainda não foi totalmente determinado.
É possível avaliar as propriedades mecânicas do sistema de implantes
dentais com a utilização do método dos elementos finitos (MEF), que é bastante
preciso para tal finalidade (Baiamonte et al. 1996). Dentre os diversos fatores
estudados pelo MEF, tem sido enfatizado as condições de tensões ao longo das
superfícies do implante e tecido ósseo adjacente (Rieger et al. 1990, Stegaroiu et
al. 1998, O’Mahony et al. 2000, Kunavisarut et al. 2002, Bozkaya et al. 2004,
Sutpideler et al. 2004), além dos problemas ocorridos entre a conexão
prótese/implante principalmente em relação às falhas no parafuso de retenção da
23
prótese e tecido ósseo adjacente (Patterson & Johns 1992, Sakaguchi &
Borgersen 1995, Haack et al. 1995, Byrne et al. 1998, Watanabe et al. 2000,
Alkan et al. 2004, Kitagawa et al. 2005, Huang et al. 2005, Kano et al. 2006).
Como visto, a desadaptação entre prótese e implante é uma realidade
clínica difícil de ser eliminada devido aos inúmeros fatores envolvidos na
construção da prótese, podendo implicar num prognóstico duvidoso no que se
refere à longevidade dos implantes osseointegrados. Assim, o objetivo deste
estudo foi empregar o MEF-2D para avaliar o deslocamento e a distribuição
interna de tensões no conjunto coroa/implante/parafuso de retenção e tecido
ósseo adjacente, utilizando coroa total metálica totalmente adaptada (controle) e
com diferentes níveis de desadaptação angular unilateral de 50µm, 100µm e
200µm.
Materiais e Método
Para o desenvolvimento deste estudo foi simulado bidimensionalmente, um
segmento posterior da mandíbula contendo um implante osseointegrado de
hexágono externo do sistema Branemark de 3.75mm de diâmetro por 15.0mm de
comprimento (SIN, Sistema de Implantes, São Paulo, SP, Brasil), sobre o qual foi
conectada, com parafuso de titânio e torque de 32N/cm, uma coroa protética
confeccionada com liga de cobalto-cromo (Co-Cr) (CNG soluções protéticas, São
Paulo, SP, Brasil) nas dimensões de 8mm em seu maior diâmetro e 8mm de
altura (Binon 1996), a partir de um pilar UCLA com cinta de Co-Cr (SIN, Sistema
de Implantes, São Paulo, SP, Brasil).
24
A partir de dados dimensionais obtidos da própria amostra que foram
verificados com o auxílio do programa de desenho assistido AutoCAD (AutoCAD
2005, Autodesk Inc., San Rafael, CA, USA) e por aqueles fornecidos pelo
fabricante, confeccionou-se 4 modelos bidimensionais utilizando o mesmo
programa, representativos do corte frontal de um implante do sistema Branemark
externo localizado na região posterior da mandíbula variando o grau de
desadaptação (Isa & Hobkirk 1995, Cheshire & Hobkirk 1996, Jemt 1996, Byrne et
al. 1998) existente entre a coroa protética e o implante, o que determinou os 4
grupos a serem estudados: Grupo 1 (controle – Coroa/Prótese), coroa
completamente adaptada ao implante; Grupo 2 (Gap 50), coroa com
desadaptação angular unilateral de 50µm; Grupo 3 (Gap 100), coroa com
desadaptação angular unilateral de 100µm e Grupo 4 (Gap 200), coroa com
desadaptação angular unilateral de 200µm. Os implantes foram inseridos em um
bloco simulando tecido ósseo com 22.0mm de altura e 21.7mm de largura,
apresentando 1.0mm de cortical óssea superior e 2.0mm de cortical óssea inferior
(Kunavisarut et al. 2002) e osso medular com 19mm de altura.
Após elaborar e mensurar os 4 modelos, os mesmos foram exportados
para o programa de elementos finitos Ansys (Ansys 7.0, Swanson Analysis
System, Houston, Pa, USA), para a confecção dos modelos de elemento finito
(Figura 1), os quais foram assumidos em estado plano de tensão, utilizando o
elemento sólido bidimensional plane 2 (2-D 6-Node Triangular Structural Solid),
que apresenta 6 nós e 3 arestas, descrevendo uma parábola para geração da
malha de elementos finitos. O grupo 1 foi constituído de 16.820 nós e 8.275
elementos, o grupo 2 com 16.868 nós e 8.297 elementos, o grupo 3 com 16.828
nós e 8.277 elementos e o grupo 4 com 16.896 nós e 8.309 elementos (Figura 2).
25
Para simular uma situação real, foram determinadas condições de restrição
aos modelos, os quais foram fixados apenas no eixo X, tendo liberdade com
simetria no eixo Y, permitindo movimento vertical. Considerou-se total
osseointegração do implante ao osso adjacente e os materiais utilizados foram
considerados homogêneos, isotrópicos e linearmente elásticos, sendo
caracterizados pelo módulo de elasticidade e coeficiente de Poisson (Tabela 1).
Aplicou-se aos modelos carga estática de 133N (Binon 1996) de sentido
oblíquo (Holmgren 1998), com angulação de 30
o
em relação ao eixo vertical e
deslocamento de 2.0mm do ponto central na superfície oclusal (O’Mahony et al.
2000) para o lado oposto as desadaptações presentes nos grupos 2, 3 e 4, a fim
de avaliar as tensões geradas no sistema coroa/implante/parafuso de retenção
em função do grau de desadaptação angular unilateral entre a base de
assentamento da coroa ao implante.
Os mapas de tensões obtidos pelo processamento do programa de
elementos finitos foram analisados pela teoria das tensões de tração e
compressão na região da interface osso cortical/implante e pela análise das
tensões de Von Mises, sobre o sistema coroa/implante/parafuso de retenção e
osso medular, sendo que para melhor visualização dos resultados, os mapas de
tensões foram plotados de modo que as estruturas do sistema fossem avaliadas
individualmente.
Resultados
As condições de deslocamento do conjunto coroa/implante/parafuso de
retenção e os padrões de distribuição de tensões no parafuso de retenção, coroa
26
e implante estão representados nas figuras 3 a 7. A tabela 2 mostra os valores de
tensões máximas e mínimas de Von Mises encontradas no conjunto
coroa/implante/parafuso de retenção, parafuso de retenção, coroa protética,
implante e tecido ósseo medular e os valores máximos de tração e compressão
da região óssea cortical superior estão descritos na tabela 3.
Discussão
Diversas pesquisas realizadas tanto in vitro como in vivo, mostram que
uma freqüente complicação existente em prótese sobre implante refere-se ao
fenômeno do desrosqueamento e fratura do parafuso de retenção das próteses
(Kallus & Bessing, 1994, Carlson & Carlsson, 1994, Binon, 1996, Huang et al.
2005, Kitagawa et al. 2005, Kano et al. 2006), o que está relacionado a elevadas
tensões no parafuso (Geng et al. 2001) e a próteses mal adaptadas (Rangert et
al. 1989; Patterson & Johns 1992). Neste estudo, os modelos submetidos à
análise pelo método dos elementos finitos (MEF) mostraram claramente que a
presença de desadaptação unilateral entre a coroa e o implante apresenta
significativo impacto no deslocamento e na distribuição de tensões no parafuso de
retenção da prótese, coroa, implante e tecido ósseo adjacente.
Analisando os mapas de deslocamento de todo o conjunto
coroa/implante/parafuso de retenção e tecido ósseo adjacente, verificou-se um
aumento gradativo no deslocamento deste sistema, em função da diminuição do
contato unilateral entre a coroa e o implante, sendo que no grupo 1 (coroa
protética completamente adaptada) houve a inclinação do conjunto devido apenas
ao carregamento, sem interferência da desadaptação, mostrando deslocamento
27
lateral máximo de 0.3101mm. Nas situações de desadaptação de 50µm, 100µm e
200µm, o deslocamento aumentou para 0.3106mm, 0.3132mm e 0.3179mm
(Figura 3).
No grupo 2, situação em que a desadaptação angular unilateral foi de
50µm, não houveram grandes mudanças no comportamento do conjunto, tanto
em relação ao seu deslocamento (Figura 3) como nos níveis de tensões plotados
conjuntamente (Figura 4) ou isoladamente, comparado com o grupo 1, pois a
porcentagem de redução no contato entre a coroa e o implante foi pequena
(16%), o que possivelmente representa pouca alteração sob o ponto de vista
mecânico. Em relação aos grupos 3 e 4, representativos das situações de
desadaptação angular unilateral da coroa em 100µm e 200µm, verificou-se uma
maior diminuição no contato entre a coroa e o implante, com valores percentuais
de 33% e 66%, implicando conseqüentemente em maiores alterações
biomecânicas do conjunto.
Numericamente, os valores de deslocamento dos grupos 3 e 4 pouco se
alteraram comparados com a situação controle e grupo 2, mas se tratando de
condições micrométricas, verificou-se um aumento no deslocamento de 0.5µm,
3.1µm e 7.8µm para os grupos 2, 3 e 4, respectivamente, em relação ao grupo 1
(controle). Sendo assim, tal deslocamento nos grupos 3 e 4 torna-se acentuado,
levando a prováveis alterações na distribuição de tensões de todo o sistema.
Além disso, a tendência de maior deslocamento da coroa pode influenciar a
fadiga dos elementos, sendo que os componentes mais tensionados falharão num
período de tempo menor que o estimado, o que corroboram com os achados de
Binon 1996, Patterson e Johns 1992.
28
A presença de desadaptação acima de 100µm provocou um aumento das
tensões no parafuso de retenção da prótese, sendo observado que o local de
maior solicitação foi a região de contato entre a coroa e o parafuso de retenção no
lado oposto ao da desadaptação, devido ao deslocamento da coroa como
conseqüência da redução no contato entre a plataforma de assentamento da
coroa ao implante (Figura 5).
Isto provavelmente ocorreu porque a integridade mecânica do sistema está
diretamente relacionada a dois fatores: área de contato entre os componentes e
efetividade do parafuso. Assim, o adequado contato entre a coroa e o implante é
importante na distribuição das cargas incidentes tanto na coroa como no parafuso
de retenção da prótese, contribuindo para a máxima efetividade destes
componentes e longevidade do conjunto, conforme afirmam Byrne et al. 1998. Por
outro lado, se isto não ocorrer, a maior parte da carga recairá sobre o parafuso,
havendo redução de sua vida útil na ordem de semanas ao invés de anos
(Patterson & Johns 1992).
Adicionalmente, ao se remover as máximas tensões pontuais no parafuso a
fim de facilitar a visualização das distribuições de tensões de maneira
generalizada, verificou-se uma uniformidade nessa distribuição pelo corpo do
parafuso nos diferentes grupos e alteração do local de maior solicitação,
passando da região de contato entre a coroa e o parafuso para a região entre o
colo do parafuso e sua primeira rosca. Tais resultados estão de acordo com o
estudo de Huang et al. (2005), que sob teste de resistência à flexão, com
incidência de carga estática máxima de 798.8 ± 4.1N incidindo no parafuso do
intermediário, verificaram falha do parafuso, havendo deformação plástica maior
que 2mm entre as regiões da haste e primeira rosca. Realizando uma análise
29
teórica de fadiga dos parafusos de retenção, Patterson & Johns (1992) também
demonstraram que as fontes mais freqüentes de falha do sistema
coroa/implante/parafuso de retenção são as regiões da haste e primeira rosca do
parafuso, o que está relacionado à fadiga causada pela alta concentração de
tensões no parafuso, conseqüência das diferentes alterações no passo de rosca
produzido pelas forças de tração e compressão existentes no contato entre as
partes.
Analisando os mapas de tensões referentes à coroa protética na condição
de perfeita adaptação (grupo 1), verificou-se que a região de tensões máximas
estavam no local de contato entre a coroa e o parafuso de retenção (Figura 6).
Entretanto, com a redução do contato na plataforma de assentamento do
implante, observou-se que a região de maior solicitação da coroa, evidenciada
pelas tensões máximas, passaram a ser o local de redução do contato, sendo
verificado um aumento gradativo dos valores de tensões máximas variando de
1.22 a 2.20 vezes maior que as do grupo 1 (controle). Associado a isto, deve ser
destacado que, clinicamente, poderá haver maior risco de fratura do material de
revestimento da supra-estrutura metálica, em especial a porcelana, nesta região
dos grupos 2, 3 e 4, uma vez que sua espessura provavelmente será reduzida
com a diminuição do contato entre a plataforma de assentamento da coroa e do
implante.
Esta alteração ocorrida no padrão de distribuição das tensões do sistema,
em especial na coroa protética, em função da redução do contato entre a coroa e
o implante está de acordo com os estudos de Kunavisarut et al. (2002) que
avaliaram a distribuição de tensões nos componentes do implante, prótese e osso
adjacente utilizando o MEF-3D, em situações de próteses fixas de 2 elementos
30
com e sem cantiléver e desadaptação vertical entre a coroa e o intermediário,
verificando que próteses desadaptadas influenciam tanto no padrão como na
magnitude da distribuição de tensões nas próteses, sendo que em situações de
passividade as tensões são bem distribuídas em todos os componentes,
produzindo pequenos picos de tensões em cada estrutura.
Adicionalmente, Millington et al. (1995) analisaram a natureza e magnitude
de tensões em supra-estrutura protética quando diferentes níveis de
desadaptação estão presentes, a partir da análise por fotoelasticidade. Criaram
desadaptações verticais de 6µm a 104µm, verificando uma correlação positiva
entre o nível de desadaptação e as tensões geradas na supra-estrutura.
Entretanto, a razão do aumento das tensões em função do nível de desadaptação
também não foi linear, como no presente estudo, sendo que o nível de tensão
estática causada pela desadaptação é dependente do seu tamanho, forma
(vertical, horizontal e angular) e localização.
A alteração do contato na base de assentamento da coroa ao implante, em
função dos diferentes níveis de desadaptação simulados, também definiu as
tensões no implante. Observou-se no grupo 1, que as tensões máximas ficaram
definidas no ponto de contato entre o parafuso de retenção e o implante.
Entretanto, com a redução do contato entre a coroa e o implante, as tensões
máximas passaram para a plataforma de assentamento protético do implante, na
região da desadaptação, evidenciando o aumento da solicitação desta área
(Figura 7), sendo que os valores de tensões máximas não apresentaram um
aumento de forma gradativa. Embora, o nível de tensão no implante tenha
oscilado, em função da diminuição do contato coroa-implante, manteve-se dentro
31
dos limites de adequada manutenção do tecido ósseo segundo estudos
desenvolvidos por Rieger et al. 1990.
A fim de facilitar a visualização das distribuições de tensões de maneira
generalizada no implante, removeu-se as regiões de pico de tensões, podendo
ser verificada uma uniformidade das mesmas nos diferentes modelos, tanto em
relação aos valores máximos quanto em sua distribuição. Além disso, notou-se
que a região de maior solicitação do implante manteve-se definida no mesmo
ponto de contato entre o parafuso de retenção e o implante para todos os
modelos, independentemente da situação de assentamento da coroa. Esta
tendência na uniformidade das tensões verificadas no corpo do implante pode
estar relacionada à maior rigidez apresentada pelo material em que foi
confeccionada a coroa protética em relação ao material do implante, o que está
de acordo com os estudo de Sertgoz (1997), que afirmou que materiais mais
rígidos devem ser utilizados para a confecção da supra-estrutura a fim de prevenir
falhas protéticas reduzindo, desta forma, o risco de sobrecarga nas demais
estruturas como implante e tecido ósseo adjacente, visto que materiais mais
resilientes levam ao aumento de tensões no parafuso de retenção protético.
Os mapas de tensões que plotaram o osso medular mostraram que esta
região não absorveu diretamente os efeitos da alteração no nível de
desadaptação entre a coroa e o implante, devido à sua uniformidade na
distribuição de tensões em todos os grupos, além de valores de tensões máximas
muito semelhantes entre si (Tabela 2). Tal fato vem a comprovar a tendência na
uniformidade das tensões verificadas também no implante, mostrando que estas
regiões são pouco solicitadas em situações de inadequado assentamento entre a
coroa e o implante. Observou-se também, que os locais de tensões mais
32
elevados no osso medular localizaram-se na região do ápice do implante e
próximo à plataforma protética do mesmo, o que está de acordo com Rieger et al.
(1990) que compararam o padrão de distribuição de tensões no osso cortical e
medular ao redor de seis diferentes marcas comerciais de implantes endósseos, a
partir da utilização do MEF, verificando que as tensões localizaram-se
basicamente nas regiões da cabeça e ápice do implante, quando os mesmos
foram submetidos à carga aplicada axialmente no longo eixo do implante.
Analisando os mapas de tensões do osso cortical superior, verificou-se
uniformidade nos valores de tração e compressão, para o grupo 1 (Tabela 3).
Entretanto, os grupos 2, 3 e 4 mostraram diferença nos valores de tração e
compressão, havendo redução nos valores de compressão. Deste modo, com a
diminuição do apoio entre a coroa e o implante ocorreu um alívio no osso cortical
na região de compressão e, conseqüentemente, acarretou no sobre-
carregamento de outras estruturas do sistema e, de acordo com Rangert (1989),
quando a adaptação entre prótese e implante não é precisa, alguma região da
unidade de ancoragem assume como principal região para a concentração de
tensão enquanto outras praticamente não recebem. Além disso, a flexão óssea ao
redor dos implantes como resposta da desadaptação, suporta o consenso clínico
de potenciais complicações em termos de reabsorção óssea marginal e possíveis
perdas da osseointegração (Jemt & Lekholm 1998).
Diante das condições e limitações deste estudo, pode-se concluir que a
perda de contato unilateral entre a base de assentamento da coroa e a plataforma
do implante, em função de diferentes condições de desadaptação, acarretam no
deslocamento de todo o conjunto e na alteração da distribuição e magnitude das
tensões ao longo de todo o sistema, principalmente na região da coroa protética e
33
do parafuso de retenção. Houve significante aumento do deslocamento, em níveis
micrométricos, dos grupos 3 e 4 (3.1µm e 7.8µm, respectivamente), em relação
ao grupo controle. De modo geral, os grupos 3 e 4 que apresentaram
desadaptações angulares unilaterais de 100µm e 200µm, mostraram maiores
valores de tensões máximas em relação aos grupos controle e grupo 2
(desadaptação angular unilateral de 50µm) em função da diminuição unilateral do
apoio entre a base de assentamento da coroa e a plataforma do implante.
34
Referências
**
Alkan, I., Sertgoz, A. & Ekici, B. (2004) Influence of occlusal forces on stress
distribution in preloaded dental implant screws. The Journal of Prosthetic Dentistry
91:319-325.
Baiamonte, T., Abbate, M.F., Pizzarello, F., Lozada, J. & James, R. (1996) The
experimental verification of the efficacy of finite element modeling to dental implant
systems. The Journal of Oral Implantology 22:104-110.
Barbier, L., Vander Sloten, J., Krzesinski, E., Scherpers, E. & Van der Perre, G.
(1998) Finite element analysis of non-axial versus axial loading of oral implants in
the mandible of the dog. Journal of Oral Rehabilitation 25:847-858.
Binon, P.P. (1995) Evaluation of machining accuracy and consistency of selected
implants, standard abutments, and laboratory analogs. The International Journal of
Prosthodontics 8:162-178.
Binon, P.P. (1996) The effect of implant/abutment hexagonal misfit on screw joint
stability. The International Journal of Prosthodontics 9:149-160.
Bozkaya, D., Muftu, S. & Muftu, A. (2004) Evaluation of load transfer
characteristics of five different implants in compact bone at different load levels by
finite elements analysis. The Journal of Prosthetic Dentistry 92:523-530.
Byrne, D., Houston, F., Cleary, R. & Claffey, N. (1998) The fit of cast and
premachined implant abutments. The Journal of Prosthetic Dentistry 80:184-192.
**
O artigo segue as normas do periódico Clinical Oral Implants Research, disponível no Anexo A,
sendo que para periódicos deverá constar o nome dos autores, seguidos pelo ano, título do artigo,
nome completo do periódico, volume e páginas. Para citação de livro deverá ser colocado o nome
dos autores, ano, título do livro, edição, volume, capítulo ou páginas do livro, cidade da publicação
e editora.
35
Carlson, B. & Carlsson, G.E. (1994) Prosthodontic complications in
osseointegrated dental implant treatment. The International Journal of Oral &
Maxillofacial Implants 9:90-94.
Cheshire, P.D. & Hobkirk, J.A. (1996) An in vivo quantitative analysis of the fit of
Nobel Biocare implant superstructures. Journal of Oral Rehabilitation 23:782-789.
Craig, R.G. (1989) Restorative dental materials, p.84, 8
th
ed. St. Louis (MO):
Mosby.
Dellinges, M. A. & Tebrock, O. C. (1993) A measurement of torque values
obtained with hand-held drivers in a simulated clinical setting. Journal of
Prosthodontics 2:212-214.
Duyck, J., Ronold, H.J., Oosterwyck, H., Naert, I., Vander Sloten, J. & Ellingsen,
J.E. (2001) The influence of static and dynamic loading on marginal bone
reactions around osseointegrated implants: an animal experimental study. Clinical
Oral Implants Research 12:207-218.
Geng, J.P., Tan, K.B. & Liu, G.R. (2001) Application of finite element analysis in
implant dentistry: a review of the literature. The Journal of Prosthetic Dentistry
85:585-598.
Goodacre, C.J., Kan, J.Y. & Rungcharassaeng, K. (1999) Clinical complications of
osseointegrated implants. The Journal of Prosthetic Dentistry 81:537-552.
Haack, J.E., Sakaguchi, R.L., Sun, T. & Coffey, J.P. (1995) Elongation and
preload stress in dental implant abutment screws. The International Journal of Oral
& Maxillofacial Implants 10:529-536.
Holmgren, E.P., Seckinger, R.J., Kilgren, L.M. & Mante, F. (1998) Evaluating
parameters of osseointegrated dental implants using finite element analysis – a
36
two dimensional comparative study examining the effects of implant diameter,
implant shape, and load direction. The Journal of Oral Implantology 24:80-88.
Huang, H.M., Tsai, C.M., Chang, C.C., Lin, C.T. & Lee, S.Y. (2005) Evaluation of
loading conditions on fatigue-failed implants by fracture surface analysis. The
International Journal of Oral & Maxillofacial Implants 20:854-859.
Isa, M.Z. & Hobkirk, J.A. (1996) The effects of superstructure fit and loading on
individual implant units: Part 2. The effects of loading a superstructure with varying
degrees of fit. The European Journal of Prosthodontics and Restorative Dentistry
4:11-14.
Isa, Z.M. & Hobkirk, J.A. (1995) The effects of superstructure fit and loading on
individual implant units: Part I. The effects of tightening the gold screws and
placement of a superstructure with varying degrees of fit. The European Journal of
Prosthodontics and Restorative Dentistry 3:247-253.
Jansen, V.K., Conrads, G., Richter, E.J. (1997) Microbial leakage and marginal fit
of the implant-abutment interface. The International Journal of Oral & Maxillofacial
Implants 12:527-540.
Jemt, T. (1996) In vivo measurements of precision of fit involving implant-
supported prostheses in the edentulous jaw. The International Journal of Oral &
Maxillofacial Implants 11:151-158.
Jemt, T. & Lekholm, U. (1998) Measurements of bone and frame-work
deformations induced by misfit of implant superstructures. A pilot study in rabbits.
Clinical Oral Implants Research 9:272-280.
Jemt, T., Lekholm, U. & Johansson, C.B. (2000) Bone response to implant-
supported frameworks with differing degrees of misfit preload: in vivo study in
rabbits. Clinical Implants Dentistry and Related Research 2:129-137.
37
Jorneus, L., Jemt, T. & Carlsson, L. (1992) Loads and designs of screw joints for
single crows supported by osseointegrated implants. The International Journal of
Oral & Maxillofacial Implants 7:353-359.
Kallus, T. & Bessing, C. (1994) Loose gold screws frequently occur in full-arch
fixed prostheses supported by osseointegrated implants after 5 years. The
International Journal of Oral & Maxillofacial Implants 9:169-178.
Kano, S.C., Binon, P., Bonfante, G. & Curtis, D.A. (2006) Effect of casting
procedures on screw loosening in UCLA-type abutments. Journal of
Prosthodontics 15:77-81.
Kitagawa, T., Tanimoto, Y., Odaki, M., Nemoto, K. & Aida, M. (2005) Influence of
implant/abutment joint designs on abutment screw loosening in a dental implant
system. Journal of Biomedical Materials Research Part B, Applied Biomaterials
75:457-463.
Kunavisarut, C., Lang, L.A., Stoner, B.R. & Felton, D.A. (2002) Finite element
analysis on dental implant-supported prostheses without passive fit. Journal of
Prosthodontics 11:30-40.
Lie, A. & Jemt, T. (1994) Photogrammetric measurements of implant positions.
Description of a technique to determine the fit between implants and
superstructures. Clinical Oral Implants Research 5:30-36.
Ma, T., Nicholls, J.I. & Rubenstein, J.E. (1997) Tolerance measurements of
various implant components. The International Journal of Oral & Maxillofacial
Implants 12:371-375.
Millington, N.D. & Leung, T. (1995) Inaccurate fit of implant superstructures. Part
1: Stresses generated on the superstructure relative to the size of fit discrepancy.
The International Journal of Prosthodontics 8:511-516.
38
Mulcahy, C., Sherriff, M., Walter, J.D. & Fenlon, M.R. (2000) Measurement of
misfit at the implant-prosthesis interface: an experimental method using a
coordinate measuring machine. The International Journal of Oral & Maxillofacial
Implants 15:111-118.
O’Mahony, A., Bowles, Q., Woolsey, G., Robinson, S.J. & Spencer, P. (2000)
Stress distribution in the single-unit osseointegrated dental implant: finite element
analyses of axial and off-axial loading. Implant Dentistry 9:207-218.
Patterson, E.A. & Johns, R.B. (1992) Theoretical analysis of the fatigue life of
fixture screws in osseointegrated dental implants. The International Journal of Oral
& Maxillofacial Implants 7:26-33.
Rangert, B., Jemt, T. & Jorneus, L. (1989) Forces and moments on Branemark
implants. The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants 4:241-247.
Rieger, M.R., Mayberry, M. & Brose, M.O. (1990) Finite element analysis of six
endosseous implants. The Journal of Prosthetic Dentistry 63:671-676.
Sakaguchi, R.L. & Borgersen, S.E. (1995) Nonlinear contact analysis of preload in
dental implant screws. The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants
10:295-302.
Sertgoz, A. & Gunever, S. (1996) Finite element analysis of the effect of cantiléver
and implant length on stress distribution in an implant-supported prosthesis. The
Journal of Prosthetic Dentistry 76:165-169.
Sertgoz, A. (1997) Finite element analysis study of the effect of superstructure
material on stress distribution in an implant-supported fixed prosthesis. The
International Journal of Prosthodontics 10:19-27.
Skalak, R. (1983) Biomechanical considerations in osseointegrated prostheses.
The Journal of Prosthetic Dentistry 49:843-848.
39
Stegaroiu, R., Sato, T., Kusakari, H. & Miyakawa, O. (1998) Influence of
restoration type on stress distribution in bone around implants: a three-
dimensional finite element analysis. The International Journal of Oral &
Maxillofacial Implants 13:82-90.
Sutpideler, M., Eckert, S.E., Zobitz, M. & An K.N. (2004). Finite element analysis
of effect of prosthesis height, angle of force application, and implant offset on
supporting bone. The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants 19:819-
825.
Watanabe, F., Uno, I., Hata, Y., Neuendorff, G. & Kirsch, A. (2000) Analysis of
stress distribution in a screw-retained implant prosthesis. The International Journal
of Oral & Maxillofacial Implants 15:209-218.
Weinberg, L.A. (1993) The biomechanics of force distribution in implant-supported
prostheses. The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants 8:19-31.
40
Figuras:
Figura 1: Modelo gerado no programa de elementos finitos representativo do
conjunto coroa/implante/parafuso de retenção inseridos em tecido ósseo cortical e
medular.
Coroa
Parafuso de
retenção
Implante
Osso medular
Osso cortical
41
Figura 2: Vista aproximada das malhas na região de contato entre a coroa e a
plataforma do implante dos grupos 1, 2, 3 e 4, representativos de coroa
totalmente adaptada ao implante e com desadaptações angulares unilaterais de
50µm, 100µm e 200µm, respectivamente.
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 100µm.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 200µm.
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
adaptada ao implante.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 50µm.
42
Figura 3: Mapas gerais das condições de deslocamento do conjunto
coroa/implante/parafuso de retenção dos grupos 1, 2, 3 e 4.
USUM = Deslocamento
DMX = Deslocamento máximo (milímetros)
= Carregamento
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
adaptada ao implante.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 50µm.
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 100µm.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 200µm.
43
Figura 4: Mapas gerais de tensões do conjunto coroa/implante/parafuso de
retenção dos grupos 1, 2, 3 e 4.
SEQV = Tensões Equivalentes ou de Von Mises
SMN = Valores de tensões mínimas (N/mm
2
)
SMX = Valores de tensões máximas (N/mm
2
)
MN = Local de tensão mínima
MX = Local de tensão máxima
= Carregamento
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
ada
p
tada ao im
p
lante.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 50
µ
m.
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 100
m.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 200
m.
44
Figura 5: Mapas plotados da distribuição das tensões de Von Mises no parafuso
de retenção dos grupos 1, 2, 3 e 4.
SEQV = Tensões Equivalentes ou de Von Mises
SMN = Valores de tensões mínimas (N/mm
2
)
SMX = Valores de tensões máximas (N/mm
2
)
MN = Local de tensão mínima
MX = Local de tensão máxima
= Região de tensão máxima
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 100µm.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 200µm.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 50µm.
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
adaptada ao implante.
45
Figura 6: Mapas plotados da distribuição das tensões de Von Mises na coroa
protética dos grupos 1, 2, 3 e 4.
SEQV = Tensões Equivalentes ou de Von Mises
SMN = Valores de tensões mínimas (N/mm
2
)
SMX = Valores de tensões máximas (N/mm
2
)
MN = Local de tensão mínima
MX = Local de tensão máxima
= Região de tensão máxima
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
ada
p
tada ao im
p
lante.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 50
µ
m.
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 100
m.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 200
m.
46
Figura 7: Mapas plotados da distribuição das tensões de Von Mises no implante
dos grupos 1, 2, 3 e 4.
SEQV = Tensões Equivalentes ou de Von Mises
SMN = Valores de tensões mínimas (N/mm
2
)
SMX = Valores de tensões máximas (N/mm
2
)
MN = Local de tensão mínima
MX = Local de tensão máxima
= Região de tensão máxima
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 100µm.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 200µm.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 50µm.
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
adaptada ao implante.
47
Tabelas
Tabela 1. Propriedades das estruturas e dos materiais utilizados nos modelos.
Material
Módulo elástico E
(GPA)
Coeficiente
de Poisson
Referências
Osso Cortical
13.70 0.30 Barbier et al. (1998)
Osso Medular
1.37 0.30 Barbier et al. (1998)
Implante (Ti puro)*
117.00 0.30
Sakaguichi e
Borgersen (1995)
Liga de Co-Cr
218.00 0.33 Craig (1989)
Parafuso de titânio
(Ti-6Al-4V)*
103.40 0.35
Sertgoz e Gunever
(1996)
* Composição do implante e do parafuso de retenção fornecidas pela empresa
fabricante (SIN - Sistema de Implantes).
48
Tabela 2. Valores de tensões máximas e mínimas de Von Mises no conjunto
coroa/implante/parafuso, parafuso de retenção, coroa protética, implante e tecido
ósseo medular.
Grupo 1
(Controle)
Grupo 2
(Gap 50)
Grupo 3
(Gap 100)
Grupo 4
(Gap 200)
Área
SMN SMX SMN SMX SMN SMX SMN SMX
Coroa/implante/parafuso 0.105 1584 0.115 2102 0.121 1942 0.122 2326
Parafuso de retenção 0.105 909.91 0.115 900.65 0.121 941.01 0.122 987.02
Coroa 19.44 1056 18.94 1288 5.76 1327 5.83 2326
Implante 0.978 1584 0.830 2102 0.569 1942 0.160 2095
Osso medular 0.700 20.71 0.699 20.73 0.700 20.77 0.699 20.86
SMN = Valores de tensões mínimas (N/mm
2
)
SMX = Valores de tensões máximas (N/mm
2
)
49
Tabela 3. Tensões máximas de tração e compressão no osso cortical superior
(N/mm
2
) para cada grupo.
Tensão
Grupo 1
(Controle)
Grupo 2
(Gap 50)
Grupo 3
(Gap 100)
Grupo 4
(Gap 200)
Tração 96.55 96.55 97.54 99.41
Compressão -121.29 -103.17 -81.57 -53.39
50
ANEXOS
Anexo A – Normas para Publicação
Clinical Oral Implants Research
Official publication of the European Association for Osseointegration
Edited by: Niklaus P. Lang
Print ISSN: 0905-7161
Online ISSN: 1600-0501
Frequency: Bi-monthly
Current Volume: 17 / 2006
ISI Journal Citation Reports® Ranking: 2005: 13/49 (Dentistry, Oral Surgery &
Medicine); 11/41 (Engineering, Biomedical)
Impact Factor: 1.897
Author Guidelines
From December 1
st
2005 all print (hard) copy submissions will be returned
to the author and will not be accepted for review. Online Submission is now
available and submissions will be welcomed.
http://mc.manuscriptcentral.com/coir
Complete instructions for preparing and submitting manuscripts online are
provided at the submission site. The review process is entirely electronic-
based.
Editorial Office:
52
Clinical Oral Implants Research - Department of Comprehensive Dental Care
University of Berne - School of Dental Medicine
Freiburgstrasse 7 - CH-3010 Berne - Switzerland
Editorial Assistant Ms. Brigitte Baur: [email protected]
Authors submitting a paper do so on the understanding that the work has
not been published before, is not being considered for publication elsewhere and
has been read and approved by all authors. The submission of the manuscript by
the authors means that the authors automatically agree to assign exclusive
copyright to Blackwell Munksgaard if and when the manuscript is accepted for
publication. An Exclusive Licence Form has to be returned to the production
department signed on behalf of all co-authors. An article will not proceed in
production before the Exclusive Licence Form has been received at the production
office. The Exclusive Licence Form can be downloaded at
www.blackwellpublishing.com/clr or http://mc.manuscriptcentral.com/coir
under 'Instructions and Forms'.
Please send the form to:
Clinical Oral Implants Research -Blackwell Publishing
101 George Street –Edinburgh -EH2 3ES -UK
Fax: +44 (0)131 2263803
The work shall not be published elsewhere in any language without the
written consent of the publisher. The articles published in this journal are protected
by copyright, which covers translation rights and the exclusive right to reproduce
53
and distribute all of the articles printed in the journal. No material published in the
journal may be stored on microfilm or videocassettes or in electronic databases
and the like or reproduced photographically without the prior written permission of
the publisher.
The instructions to authors will be strictly adhered to by the Editor.
Manuscripts otherwise prepared will be returned to the authors for revision prior to
review.
Acceptable material - Original investigations, reviews, and case reports. The last
will be published only if they provide new fundamental knowledge and if they use
language understandable to the clinician. Proceedings of international meetings
may also be considered for publication at the discretion of the Editor.
Electronic submission: Authors must submit their manuscripts electronically
to the online submission site: http://mc.manuscriptcentral.com/coir. Complete
instructions for preparing and submitting manuscripts online are provided at the
submission site. Authors are notified promptly by e-mail that their manuscripts
have been received. If this acknowledgement is not received within a week or so
then authors should enquire at the editorial office: Editorial Assistant Ms. Brigitte
Manuscripts - The author is responsible for all statements made in the work,
including changes made by the copy editor, which must be reviewed in proof.
Manuscripts must be written in English. Articles should not normally exceed 10
printed pages, including illustrations and references. One printed page is the
equivalent of 3.8 typed double-spaced pages using a 12-pitch font (12 characters
per inch). Additional pages will be charged to the author(s) at the rate of DKK 800
per page. The author must list 5 appropriate key words for indexing purposes. The
54
Online Submission System offers a list of keywords to choose from and additional
keywords can be manually added.
The article should be clearly divided as follows:
Abstract - An abstract should not to exceed 250 words. This should be structured
into: objectives - material and methods - results - conclusions, and no other
information.
Introduction - Summarise the rationale and purpose of the study, giving only
strictly pertinent references. Do not review existing literature extensively. State
clearly the working hypothesis.
Material and methods - Material and methods should be presented in sufficient
detail to allow confirmation of the observations. Published methods should be
referenced and discussed only briefly, unless modifications have been made.
Indicate the statistical methods used, if applicable.
Results - Present your results in a logical sequence in the text, tables, and
illustrations. Do not repeat in the text all data in the tables and illustrations. The
important observations should be emphasised.
Discussion - Summarise the findings without repeating in detail the data given in
the Results section. Relate your observations to other relevant studies and point
out the implications of the findings and their limitations. Cite other relevant studies.
Acknowledgements - Acknowledge persons who have made substantive
contributions to the study. Authors are responsible for obtaining written permission
from everyone acknowledged by name because readers may infer their
endorsement of the data and conclusions. Sources of financial support may be
acknowledged.
55
Short communications -Short communications, limited to two printed pages
including illustrations and references, will be considered for rapid publication. Such
papers must be based on work that is of special importance or has the potential for
great impact. Short communications need not follow the usual division into
Material and methods, etc., but should have an abstract.
References - in the text should quote the last name(s) of the author(s) and the
year of publication (Black & Miller 1988). Three or more authors should always be
referred to as, for example, (Fox et al. 1977).
A list of references should be given at the end of the paper and should follow the
recommendations in Units, symbols and abbreviations: a guide for biological and
medical editors and authors (1988), p. 52, London: The Royal Society of Medicine.
a) The arrangement of the references should be alphabetical by author's surname.
b) The order of the items in each reference should be: (i) for journal references:
name(s) of author(s), year, title of paper, title of journal, volume number, first and
last page numbers. (ii) for book references: name(s) of author(s), year, title of
book, edition, volume, chapter and/ or page number, town of publication,
publisher.
c) Author's names should be arranged thus: Daniels, J.A., Kelly, R.A. & Til, T.C.
Note the use of the ampersand and omission of comma before it. Author's names
when repeated in the next reference are always spelled out in full.
d) The year of publication should be surrounded by parentheses: (1966).
c) The title of the paper should be included, without quotation marks.
f) The journal title should be written in full, italicised (single underlining on
typescript), and followed by volume number in bold type (double underlining on
typescript), and page numbers.
56
Examples - Tonetti, M. S., Schmid, J., Hämmerle,C. H. & Lang, N. P. (1993)
Intraepithelial antigen-presenting cells in the keratinized mucosa around teeth and
osseointegrated implants. Clinical Oral Implants Research 4: 177-186.
Poole, B., Ohkuma, S. & Warburton, M. (1978) Some aspects of the intracellular
breakdown of erogenous and endogenous proteins. In: Segal, H.S. & Doyle, D.J.,
eds. Protein turnover and lysosome function, 1st edition, p. 43. New York:
AcademicPress.
Illustrations - All figures should clarify the text and their number should be kept to
a minimum. Details must be large enough to retain their clarity after reduction in
size. Illustrations should preferably fill a single-column width (81 mm) after
reduction, although in exceptional cases 120mm (double-column) and 168 mm
(full page) widths will be accepted. Micrographs should be designed to be
reproduced without reduction, and they should be dressed directly on the
micrograph with a linear size scale, arrows, and other designators as needed.
Line drawings should be professionally drawn; halftones should exhibit high
contrast. Colour illustrations in small numbers may be accepted free of charge to
the authors at the discretion of the Editor. Otherwise the author must pay for the
illustrations at a rate to be quoted by the publisher. To download a Colour Work
agreement form, go to:
http://www.blackwellpublishing.com/pdf/SN_Sub2000_X_CoW.pdf
. Please
find the Electronic Artwork Guidelines on the Blackwell Publishing Author Service
website http://www.blackwellpublishing.com/bauthor/author.asp
.
Tables - Tables should be numbered consecutively with Arabic numerals. Type
each table on a separate sheet, with titles making them self-explanatory. Due
regard should be given to the proportions of the printed page.
57
Scientific names - Proper names of bacteria should be binomial and should be
singly underlined on the typescript. The full proper name (e.g., Streptococcus
sanguis) must be given upon first mention. The generic name may be abbreviated
thereafter with the first letter of the genus (e.g., S. sanguis). If abbreviation of the
generic name could cause confusion, the full name should be used. If the
vernacular form of a genus name (e.g., streptococci) is used, the first letter of the
vernacular name is not capitalised and the name is not underlined. Use of two
letters of the genus (e.g., Ps. for Peptostreptococcus) is incorrect, even though it
might avoid ambiguity. With regard to drugs, generic names should be used
instead of proprietary names. If a proprietary name is used, it must be attached
when the term is first used.
Abbreviations and symbols - The symbol % is to be used for percent, h for hour,
min for minute, and s for second. In vitro, in vivo, in situ and other Latin
expressions are to be italicised. Use only standard abbreviations. All units will be
metric. Use no roman numerals in the text. In decimals, a decimal point and not a
comma will be used. Avoid abbreviations in the title. The full term for which an
abbreviation stands should precede its first use in the text unless it is a standard
unit of measurement. In cases of doubt, the spelling orthodoxy of Webster's third
new international dictionary will be adhered to.
Author material archive policy - Please note that unless specifically
requested, Blackwell Publishing will dispose of all hardcopy or electronic
material submitted two months after publication. If you require the return of
any material submitted, please inform the editorial office or production
editor as soon as possible if you have not yet done so.
58
Proofs - The corresponding author will receive an e-mail alert containing a link to
a web site. A working e-mail address must therefore be provided for the
corresponding author. The proof can be downloaded as a PDF (portable document
format) file from this site. Acrobat Reader will be required in order to read this file.
This software can be downloaded (free of charge) from the following web site:
http://www.adobe.com/products/acrobat/readstep2.html. This will enable the file to
be opened, read on screen and printed out in order for any corrections to be
added. Further instructions will be sent with the proof. Hard copy proofs will be
posted if no e-mail address is available. Excessive changes made by the author in
the proofs, excluding typesetting errors, will be charged separately.
Offprints - The senior authors will receive a PDF offprints of their article.
Additional hard copy offprints can be ordered from the publisher by using the
offprint order form accompanying the proofs when page proofs are returned.
NEW: Online production tracking is now available for your article through
Blackwell's Author Services.
Author Services enables authors to track their article - once it has been
accepted - through the production process to publication online and in print.
Authors can check the status of their articles online and choose to receive
automated e-mails at key stages of production. The author will receive an e-mail
with a unique link that enables them to register and have their article automatically
added to the system. Please ensure that a complete e-mail address is provided
when submitting the manuscript. Visit www.blackwellpublishing.com/bauthor for
more details on online production tracking and for a wealth of resources including
FAQs and tips on article preparation, submission and more.
59
Anexo B - Materiais e Método Detalhados
Para a aplicação da metodologia com elementos finitos é fundamental a
confecção de um modelo matemático que represente fielmente o problema físico
a ser estudado. Nesta pesquisa optou-se pela elaboração de modelos
experimentais bidimensionais, conforme descrito a seguir:
B.1. Criação dos Modelos Matemáticos
Foi utilizado um implante osseointegrável de hexágono externo do sistema
Bränemark, com dimensões de 3,75mm de diâmetro por 15,00mm de
comprimento (SIN, Sistema de Implantes, São Paulo, SP, Brasil) e um pilar UCLA
com cinta de cobalto-cromo (Co-Cr) (SIN, Sistema de Implantes, São Paulo, SP,
Brasil) com dispositivo anti-rotacional (AR), sendo próprio para a confecção de
coroa unitária.
B.1.1 – Preparo do Pilar
Sobre o pilar UCLA fez-se o enceramento de uma coroa protética com
formato de cone invertido nas dimensões de 8mm de altura e 8mm no maior
diâmetro, segundo a metodologia descrita por BINON (1996) (FIGURA B.1). O
pilar foi incluído com revestimento fosfatado (CNG Soluções Protéticas, São
Paulo, SP, Brasil) e fundido em liga de cobalto-cromo (CNG Soluções Protéticas,
São Paulo, SP, Brasil) (SERTGÖZ & GUNEVER, 1997). Seqüencialmente, fez-se
60
a desinclusão, seguido do acabamento e polimento da coroa protética, exceto na
área da conexão protética.
Figura B.1 – Esquema ilustrativo das dimensões da coroa.
Utilizando um disco de carburundum, confeccionou-se na base de
assentamento do pilar protético uma desadaptação angular unilateral, a fim de
simular a falta de adaptação da base em relação à plataforma do implante.
Posteriormente, a coroa foi conectada ao implante por meio de parafuso de titânio
com torque de 32N/cm
(FIGURA B.2).
61
Figura B.2: Desadaptação angular unilateral confeccionada na coroa protética.
B.1.2 – Inclusão do Conjunto Coroa/Implante/Parafuso de Retenção
Para a criação dos modelos matemáticos envolvendo o sistema
coroa/implante/parafuso de retenção, tal conjunto foi incluído em 10g de resina
acrílica autopolimerizável transparente (Jet, Artigos Odontológicos Clássico, São
Paulo, SP, Brasil), sob calor e pressão constantes de 150Kgf/cm
3
, por meio de
embutidora metalográfica (Arotec PRE 30S, Arotec S.A. Ind. e Com., Cotia, SP,
Brasil) por um período de 20 minutos (FIGURAS B.3 e B.4), sendo destes 10
minutos de aquecimento e 10 minutos de resfriamento.
62
Figura B.3: Embutidora metalográfica
Figura B.4: Conjunto coroa/implante/parafuso de retenção incluído.
63
Após a inclusão, o conjunto coroa/implante/parafuso de retenção foi
seccionado frontalmente em recortadora metalográfica (Isomet, Buehler, Lake
Bluff, Il, USA), conforme ilustrado na FIGURA B.5, para a direta visualização
interna do conjunto, analisando desta forma os passos de rosca e a superfície
interna do implante, além da adaptação entre os componentes (FIGURA B.6).
Figura B.5 – Realização do corte frontal do conjunto coroa/implante/parafuso de
retenção em recortadora metalográfica.
64
Figura B.6: Vista interna da conexão coroa/implante/parafuso de retenção.
B.1.3 – Digitalização das Imagens
Após a realização do corte frontal do conjunto coroa/implante/parafuso de
retenção, a imagem obtida foi digitalizada com o auxílio de um scanner (HP
scanjet 2400, Hewlett-Packard Company, Palo Alto, CA, USA) (FIGURA B.7),
sendo que esta imagem foi exportada para o programa de desenho assistido
AutoCAD (AutoCAD 2005, Autodesk Inc., San Rafael, CA, USA).
65
Figura B.7: Imagem digitalizada do conjunto coroa/implante/parafuso de retenção
após corte frontal.
B.1.4 – Determinação das Dimensões do Modelo
No programa de desenho assistido AutoCAD foram reproduzidas as
dimensões, o formato e a relação entre o implante e os componentes protéticos
dentro de um padrão de fidelidade elevado, a partir da imagem digitalizada do
sistema coroa/implante/parafuso de retenção e de dados fornecidos pelo
fabricante do sistema de implantes utilizado. Tal confiabilidade nas dimensões
estruturais está relacionada à possibilidade que o programa oferece de cotar
todas as dimensões do modelo em estudo, a partir da ferramenta dimensão que
66
possui ícones lineares, angulares, dentre outros, que permitem mensurar todos os
pontos limites do modelo matemático.
Para este estudo foram confeccionados e cotados, quatro modelos
bidimensionais, representativos do corte frontal de um implante de hexágono
externo localizado na região posterior da mandíbula variando o grau de adaptação
existente entre a coroa protética e o implante (ISA & HOBKIRK, 1995; CHESHIRE
& HOBKIRK; 1996; JEMT, 1996; BYRNE et al., 1998), o que determinou os quatro
grupos a serem estudados: Grupo 1 (controle), coroa completamente adaptada
(FIGURA B.8); Grupo 2, coroa com desadaptação angular unilateral de 50µm;
Grupo 3, coroa com desadaptação angular unilateral de 100µm e Grupo 4, coroa
com desadaptação angular unilateral de 200µm (FIGURA B.9).
Figura B.8: Modelo confeccionado no
programa AutoCAD representativo de
coroa completamente adaptada ao
implante.
Figura B.9: Modelo confeccionado no
programa AutoCAD representativo de
coroa com desadaptação angular
unilateral em relação ao implante.
67
Além disso, simulou-se que os implantes estavam inseridos em um bloco
de tecido ósseo com 22mm de altura e 21,7mm de largura, apresentando 1mm de
cortical óssea superior e 2mm de cortical óssea inferior (KUNAVISARUT et al.,
2002) e osso medular com 19mm de altura, considerando 100% de
osseointegração do implante ao osso alveolar.
B.2. Desenvolvimento dos Modelos de Elementos Finitos
Após elaborar e cotar os quatro modelos no programa AutoCAD, os
mesmos foram exportados para o programa de elementos finitos Ansys (Ansys
7.0, Swanson Analysis System, Houston, Pa, USA), para a confecção dos
modelos de elemento finito. Tal procedimento foi realizado sob coordenação do
Prof. Dr. Edson Antônio Capello Sousa, do Departamento de Engenharia
Mecânica da Faculdade de Engenharia de Bauru – UNESP. Este programa
forneceu os dados relacionados ao comportamento mecânico dos implantes, seus
componentes e estruturas adjacentes, em função dos diferentes níveis de
desadaptação na relação coroa/implante quando submetidos a determinado
carregamento.
B.2.1 – Definição da Estrutura Geométrica
A partir do modelo desenhado com o auxílio do programa AutoCAD,
prosseguiu-se para a confecção dos quatro modelos matemáticos utilizando-se o
programa de elementos finitos Ansys (FIGURAS B.10 e B.11), em função do grau
de desadaptação entre a base de assentamento da coroa ao implante. Para tal,
68
utilizou-se as cotas advindas do programa AutoCAD para o relacionamento da
porção coronária ao implante e parafuso de retenção, sendo que a parte
correspondente às roscas do implante foi desenhada de acordo com as
mensurações fornecidas pela empresa fabricante (SIN – Sistema de Implantes), a
fim de garantir total confiabilidade ao sistema representado, pois a fase de
obtenção do modelo matemático é a mais importante quando se trabalha com o
método dos elementos finitos.
Figura B.10: Modelo gerado no programa de elementos finitos representativo do
conjunto coroa-implante-parafuso de retenção inseridos em tecido ósseo cortical e
medular.
Coroa
Parafuso de
retenção
Implante
Osso medular
Osso cortical
69
Figura B.11: Vista aproximada dos modelos na região de contato entre a coroa e
a plataforma do implante, dos grupos 1, 2, 3 e 4.
B.2.2 – Discretização da Estrutura
Os modelos foram assumidos em estado plano de tensão, utilizando o
elemento sólido bidimensional plane 2 (2-D 6-Node Triangular Structural Solid),
que apresenta 6 nós e 3 arestas, descrevendo uma parábola para geração da
malha de elementos finitos. O grupo 1 foi constituído de 16.820 nós e 8.275
elementos, o grupo 2 com 16.868 nós e 8.297 elementos, o grupo 3 com 16.828
nós e 8.277 elementos e o grupo 4 com 16.896 nós e 8.309 elementos (FIGURAS
B.12 e B.13).
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
adaptada ao implante.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 50µm.
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 100µm.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 200µm.
70
Figura B.12: Malha dos elementos representativa do conjunto coroa-implante-
parafuso de retenção inseridos em tecido ósseo cortical e medular.
Figura B.13: Vista aproximada das malhas na região de contato entre a coroa e a
plataforma do implante, dos grupos 1, 2, 3 e 4
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 100µm.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 200µm.
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
adaptada ao implante.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 50µm.
71
B.2.3 – Condições de Restrição e de Carregamento
Para simular uma situação real, os modelos foram fixados apenas no eixo
X, tendo liberdade com simetria no eixo Y, permitindo o movimento vertical como
esperado clinicamente e para a análise da tensão gerada no sistema coroa-
implante-parafuso de retenção e tecido ósseo adjacente, foi aplicada uma carga
de 133N (BINON, 1996) de maneira oblíqua (HOLMGREN et al., 1998;
SÜTPIDELER et al., 2004; HUANG et al., 2005), com angulação de 30
o
em
relação ao eixo vertical e deslocamento de 2mm do ponto central na superfície
oclusal (O’MAHONY et al., 2000) para o lado oposto as desadaptações presentes
nos grupos 2, 3 e 4 (FIGURA B.14).
Figura B.14: Condições de restrição e carregamento para os grupos 1, 2, 3 e 4,
mostrando a fixação no eixo X e liberdade de movimento no eixo Y com simetria e
carregamento com angulação de 30
o
em relação ao eixo vertical e deslocamento
de 2mm do ponto central da superfície oclusal.
72
B.2.4 – Propriedades do Modelo Experimental
Os materiais utilizados neste estudo foram considerados homogêneos,
isotrópicos e linearmente elásticos, ou seja, apresentaram a mesma composição
e as mesmas propriedades mecânicas em todas as direções em um mesmo ponto
do elemento estrutural e foram caracterizados pelo módulo de elasticidade e
coeficiente de Poisson. Na tabela B.1, encontram-se as propriedades das
estruturas e dos materiais utilizados nos modelos.
Tabela B.1. Propriedades das estruturas e dos materiais utilizados nos modelos.
Material
Módulo elástico E
(GPA)
Coeficiente
de Poisson
Referência
Osso Cortical
13,7 0,3 Barbier et al. (1998)
Osso Medular
1,37 0,3 Barbier et al. (1998)
Implante (Ti puro)*
117,0 0,30
Sakaguichi e
Borgersen (1995)
Liga de Co-Cr
218 0,33 Craig (1989)
Parafuso de titânio
(Ti-6Al-4V)*
103,4 0,35
Sertgoz e Gunever
(1996)
* Composição do implante e do parafuso de retenção fornecidas pela empresa
fabricante (SIN - Sistema de Implantes).
73
B.3. Análise dos Resultados
Os mapas de tensões obtidos pelo processamento do programa de
elementos finitos foram analisados pela teoria das tensões de tração e
compressão na região da interface osso cortical/implante e pela análise das
tensões de Von Mises, sobre o sistema coroa-implante-parafuso de retenção e
osso medular, sendo que para melhor visualização dos resultados, os mapas de
tensões foram plotados de modo que as estruturas do sistema fossem avaliadas
individualmente.
74
Anexo C – Resultados Detalhados
As condições de deslocamento do conjunto coroa/implante/parafuso de
retenção e os padrões de distribuição de tensões em todo o conjunto, parafuso de
retenção, coroa, implante e tecido ósseo cortical e medular foram representados a
partir de mapas de tensões presentes nas FIGURAS C.1 a C.10 e estão descritas
detalhadamente a seguir.
C.1. Mapas de deslocamento
C.1.1. Mapas de deslocamento do conjunto coroa/implante/parafuso de
retenção e tecido ósseo adjacente
Analisando os mapas de deslocamento de todo o conjunto
coroa/implante/parafuso de retenção e tecido ósseo adjacente, verificou-se um
aumento gradativo no deslocamento de todo o conjunto, em função da diminuição
do contato unilateral entre a coroa e o implante, sendo que no grupo 1 (coroa
protética completamente adaptada) houve a inclinação de todo conjunto devido
apenas ao carregamento, sem interferência da desadaptação, mostrando
deslocamento lateral máximo de 0,3101mm. Nas situações de desadaptação de
50µm, 100µm e 200µm, o deslocamento aumentou para 0,3106mm, 0,3132mm e
0,3179mm (FIGURA C.1).
No grupo 2, situação em que a desadaptação angular unilateral foi de
50µm, não houve grandes mudanças no comportamento do conjunto, tanto em
relação ao seu deslocamento como nos níveis de tensões plotados
75
conjuntamente ou mesmo isoladamente, comparado com o grupo 1, pois a
porcentagem de perda de contato entre a coroa e o implante foi pequena (16%), o
que possivelmente representa pouca alteração sob o ponto de vista mecânico.
Em relação aos grupos 3 e 4, representativos das situações de desadaptação
angular unilateral da coroa em 100µm e 200µm, verificou-se uma maior redução
de contato entre a coroa e o implante, com valores percentuais de 33% e 66%,
implicando conseqüentemente em maiores alterações biomecânicas do conjunto.
76
Figura C.1: Mapas gerais das condições de deslocamento do conjunto
coroa/implante/parafuso de retenção dos grupos 1, 2, 3 e 4.
USUM = Deslocamento
DMX = Deslocamento máximo (milímetros)
= Carregamento
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
adaptada ao implante.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 50µm.
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 100µm.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 200µm.
77
C.2. Mapas de tensões
C.2.1 Mapas gerais de tensões do conjunto coroa/implante/parafuso de
retenção e tecido ósseo adjacente
Ao observar os mapas de tensões do conjunto coroa/implante/parafuso de
retenção e tecido ósseo adjacente de maneira geral, sem realizar a plotagem
individual das estruturas (FIGURAS C.2 e C.3), verificou-se que no grupo 1, a
região de tensões máximas foi definida no ponto de contato entre o parafuso de
retenção e o implante. Entretanto, para os demais grupos (2, 3 e 4), a região de
tensões máximas foi transferida para o local onde houve a redução do contato
entre a coroa e o implante. Assim, de maneira geral pode-se correlacionar que a
alteração do contato entre a coroa e o implante implicará numa modificação das
tensões do sistema.
78
Figura C.2: Mapas gerais de tensões do conjunto coroa/implante/parafuso de
retenção e tecido ósseo adjacente dos grupos 1, 2, 3 e 4.
SEQV = Tensões Equivalentes ou de Von Mises
SMN = Valores de tensões mínimas (N/mm
2
)
SMX = Valores de tensões máximas (N/mm
2
)
MN = Local de tensão mínima
MX = Local de tensão máxima
= Carregamento
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
ada
p
tada ao im
p
lante.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 50
µ
m.
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 100
m.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 200
µ
m.
79
Figura C.3. Vista aproximada dos mapas gerais de tensões do conjunto
coroa/implante/parafuso de retenção e tecido ósseo adjacente dos grupos 1, 2, 3
e 4.
SEQV = Tensões Equivalentes ou de Von Mises
SMN = Valores de tensões mínimas (N/mm
2
)
SMX = Valores de tensões máximas (N/mm
2
)
MN = Local de tensão mínima
MX = Local de tensão máxima
= Região de tensão máxima
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
adaptada ao implante.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 50µm.
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 100µm.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 200µm.
80
C.2.2 Mapas de tensões do parafuso de retenção
Avaliando-se os mapas de tensões referentes a plotagem do parafuso de
retenção isoladamente, verificou-se que nos grupos 1 e 2, representativos da
coroa protética totalmente adaptada e com desadaptação angular unilateral de
50µm, os valores de tensões máximas não diferiram muito para ambas condições
(909.92N/mm
2
e 900.66 N/mm
2
, respectivamente) (FIGURA C.4), devido à
pequena porcentagem removida do ponto de apoio entre a plataforma de
assentamento da coroa ao implante (16%). Entretanto, os mapas de tensões dos
grupos 3 e 4, representativos das coroas protéticas com desadaptações
angulares unilaterais de 100µm e 200µm, mostraram um aumento gradativo das
tensões no parafuso de retenção da prótese (941.01N/mm
2
e 987.02N/mm
2
,
respectivamente) (FIGURA C.4), sendo que o local das tensões máximas do
parafuso foi verificado na região de contato entre a coroa e o parafuso de
retenção no lado oposto ao da desadaptação devido à maior inclinação da coroa
protética, conforme visto na FIGURA C.1.
Removendo-se as regiões de maiores tensões no parafuso de retenção, a
fim de facilitar a visualização das distribuições de tensões de maneira
generalizada, verificou-se uma uniformidade em sua distribuição no corpo do
parafuso nos diferentes grupos, independentemente da presença ou ausência de
adaptação (FIGURA C.5). Além disso, os mapas de tensões também mostraram
uma alteração do local de maior solicitação do parafuso, passando da região de
contato entre a coroa e o parafuso de retenção no lado oposto ao da
desadaptação para a região entre colo do parafuso e sua primeira rosca.
81
Figura C.4: Mapas plotados da distribuição das tensões de Von Mises no parafuso
de retenção, dos grupos 1, 2, 3 e 4.
SEQV = Tensões Equivalentes ou de Von Mises
SMN = Valores de tensões mínimas (N/mm
2
)
SMX = Valores de tensões máximas (N/mm
2
)
MN = Local de tensão mínima
MX = Local de tensão máxima
= Região de tensão máxima
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 100µm.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 200µm.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 50µm.
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
adaptada ao implante.
82
Figura C.5. Mapas plotados da distribuição de tensões do parafuso de retenção
após remoção dos pontos de tensões máximas, dos grupos 1, 2, 3 e 4.
SEQV = Tensões Equivalentes ou de Von Mises
SMN = Valores de tensões mínimas (N/mm
2
)
SMX = Valores de tensões máximas (N/mm
2
)
MN = Local de tensão mínima
MX = Local de tensão máxima
= Região de tensão máxima
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
adaptada ao implante.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 50µm.
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 100µm.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 200µm.
83
C.2.3 Mapas de tensões da coroa protética
Os mapas de tensões que plotaram estritamente a região da coroa
protética, mostraram claramente haver uma alteração no padrão de distribuição
das tensões da coroa em função da redução do contato entre a coroa e o
implante. Na condição de perfeita adaptação (grupo 1), verificou-se que a região
de tensões máximas estava localizada no contato entre a coroa e o parafuso de
retenção. Entretanto, com a redução do contato na plataforma de assentamento
do implante, observou-se que a região de maior solicitação da coroa, evidenciada
pela tensão máxima, foi o local onde houve redução do contato, sendo verificado
um aumento gradativo dos valores de tensão máxima variando de 1,22 a 2,20
vezes maior que a tensão máxima do grupo 1 (FIGURA C.6).
84
Figura C.6: Mapas plotados da distribuição das tensões de Von Mises na coroa
protética, dos grupos 1, 2, 3 e 4.
SEQV = Tensões Equivalentes ou de Von Mises
SMN = Valores de tensões mínimas (N/mm
2
)
SMX = Valores de tensões máximas (N/mm
2
)
MN = Local de tensão mínima
MX = Local de tensão máxima
= Região de tensão máxima
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
ada
p
tada ao im
p
lante.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 50
µ
m.
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 100
m.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 200
m.
85
C.2.4 Mapas de tensões do implante
Ao analisar os mapas de tensões que plotaram a região do implante,
verificou-se que a alteração no contato da base de assentamento da coroa em
relação ao implante, em função dos diferentes níveis de desadaptações angulares
simulados, foi responsável pela definição da distribuição de tensões no implante.
Observou-se no grupo 1 (coroa protética completamente adaptada ao implante),
que as tensões máximas ficaram definidas no ponto de contato entre o parafuso
de retenção e o implante. Entretanto, com a redução do contato entre a coroa e o
implante, as tensões máximas localizaram-se na plataforma de assentamento
protético do implante, na região da desadaptação, evidenciando o aumento da
solicitação desta área (FIGURA C.7).
Ao remover-se as regiões de maiores tensões do implante, a fim de facilitar
a visualização das distribuições de tensões de maneira generalizada, pôde ser
verificada uma uniformidade das tensões nos diferentes grupos, tanto em relação
aos valores máximos de tensões quanto em sua distribuição. Adicionalmente,
notou-se que a região de maior solicitação do implante, local de tensão máxima,
manteve-se definida no mesmo ponto de contato entre o parafuso de retenção e o
implante para todos os grupos, independentemente da situação de assentamento
da coroa (FIGURA C.8).
86
Figura C.7: Mapas plotados da distribuição das tensões de Von Mises no
implante, dos grupos 1, 2, 3 e 4.
SEQV = Tensões Equivalentes ou de Von Mises
SMN = Valores de tensões mínimas (N/mm
2
)
SMX = Valores de tensões máximas (N/mm
2
)
MN = Local de tensão mínima
MX = Local de tensão máxima
= Região de tensão máxima
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 100µm.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 200µm.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 50µm.
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
adaptada ao implante.
87
Figura C.8. Mapas plotados da distribuição de tensões do implante após remoção
dos pontos de tensões máximas, dos grupos 1, 2, 3 e 4.
SEQV = Tensões Equivalentes ou de Von Mises
SMN = Valores de tensões mínimas (N/mm
2
)
SMX = Valores de tensões máximas (N/mm
2
)
MN = Local de tensão mínima
MX = Local de tensão máxima
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
adaptada ao implante.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 50µm.
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 100µm.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 200µm.
88
C.2.5 Mapas de tensões do osso medular
Os mapas de tensões que plotaram o osso medular mostraram que esta
região não absorve diretamente os efeitos da alteração no nível de desadaptação
entre a coroa e o implante, devido à sua uniformidade na distribuição de tensões
em todos os grupos, além de valores de tensões máximas muito semelhantes
entre si. Tal fato vem a comprovar a tendência na uniformidade das tensões
verificadas também no implante, mostrando que estas regiões são pouco
solicitadas em situações de inadequado assentamento entre a coroa e o implante.
Observou-se também, que os locais de tensões mais elevadas no osso medular
localizaram-se na região do ápice do implante e próximo à plataforma protética do
mesmo (FIGURA C.9).
89
Figura C.9. Mapas plotados da distribuição de tensões do osso medular, dos
grupos 1, 2, 3 e 4.
SEQV = Tensões Equivalentes ou de Von Mises
SMN = Valores de tensões mínimas (N/mm
2
)
SMX = Valores de tensões máximas (N/mm
2
)
MN = Local de tensão mínima
MX = Local de tensão máxima
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 100
µ
m.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 200
m.
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
ada
p
tada ao im
p
lante.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 50
µ
m.
90
C.2.6 Mapas de tensões do osso cortical superior
A fim de avaliar adequadamente os mapas de tensões no osso cortical
superior, optou-se pela análise individual no eixo X e no eixo Y, pois quando os
valores dos conjuntos são muito próximos há um mascaramento dos níveis de
tensões quando aplicado à análise das tensões equivalentes ou tensão de Von
Mises. Assim, é necessário fazer a avaliação a partir das tensões reais
observadas em cada um dos eixos.
C.2.6.1 Análise dos mapas de tensões no eixo X
Avaliando os mapas de tensões do osso cortical superior no eixo X,
verificou-se que quanto maior é a rigidez do conjunto, ou seja, maior o contato
entre os elementos, as forças distribuem-se mais no sentido horizontal (FIGURA
C.10).
C.2.6.2 Análise dos mapas de tensão no eixo Y
Analisando os mapas de tensões do osso cortical superior no eixo Y,
verificou-se uma uniformidade nos valores de tração e compressão (+96,55 /-
121,29, respectivamente) na situação em que a coroa apresentava-se
completamente adaptada ao implante (grupo 1). Entretanto, nos grupos 2, 3, e 4,
que representavam diferentes condições de desadaptação da coroa em relação
ao implante, observou-se uma diferença nos valores de tração e compressão
(+96,55/-103,17; +97,54/-81,57; +99,41 /-53,39, respectivamente), sendo
verificada uma redução para os valores de compressão (FIGURA C.11).
91
Figura C.10. Mapas plotados da distribuição de tensões do osso cortical superior
no eixo X, dos grupos 1, 2, 3 e 4.
SX = Tensões de Tração e Compressão no eixo X
SMN = Valores de tensões mínimas (N/mm
2
)
SMX = Valores de tensões máximas (N/mm
2
)
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 100µm.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 200µm.
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
adaptada ao implante.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 50µm.
92
Figura C.11. Mapas plotados da distribuição de tensões do osso cortical superior
no eixo Y, nos grupos 1, 2, 3 e 4.
SY = Tensões de Tração e Compressão no eixo Y
SMN = Valores de tensões mínimas (N/mm
2
)
SMX = Valores de tensões máximas (N/mm
2
)
Grupo 1 (Controle): Coroa protética completamente
adaptada ao implante.
Grupo 2: Coroa com desadaptação angular unilateral
de 50µm.
Grupo 3: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 100µm.
Grupo 4: Coroa com desadaptação angular
unilateral de 200µm.
93
Livros Grátis
( http://www.livrosgratis.com.br )
Milhares de Livros para Download:
Baixar livros de Administração
Baixar livros de Agronomia
Baixar livros de Arquitetura
Baixar livros de Artes
Baixar livros de Astronomia
Baixar livros de Biologia Geral
Baixar livros de Ciência da Computação
Baixar livros de Ciência da Informação
Baixar livros de Ciência Política
Baixar livros de Ciências da Saúde
Baixar livros de Comunicação
Baixar livros do Conselho Nacional de Educação - CNE
Baixar livros de Defesa civil
Baixar livros de Direito
Baixar livros de Direitos humanos
Baixar livros de Economia
Baixar livros de Economia Doméstica
Baixar livros de Educação
Baixar livros de Educação - Trânsito
Baixar livros de Educação Física
Baixar livros de Engenharia Aeroespacial
Baixar livros de Farmácia
Baixar livros de Filosofia
Baixar livros de Física
Baixar livros de Geociências
Baixar livros de Geografia
Baixar livros de História
Baixar livros de Línguas
Baixar livros de Literatura
Baixar livros de Literatura de Cordel
Baixar livros de Literatura Infantil
Baixar livros de Matemática
Baixar livros de Medicina
Baixar livros de Medicina Veterinária
Baixar livros de Meio Ambiente
Baixar livros de Meteorologia
Baixar Monografias e TCC
Baixar livros Multidisciplinar
Baixar livros de Música
Baixar livros de Psicologia
Baixar livros de Química
Baixar livros de Saúde Coletiva
Baixar livros de Serviço Social
Baixar livros de Sociologia
Baixar livros de Teologia
Baixar livros de Trabalho
Baixar livros de Turismo