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Fernando Pozzi Semeghini Guastaldi
Caracterização química e morfológica de implantes Ti-Mo com
superfícies usinadas e modificadas por feixe de laser.
Análises biomecânica, histológica e histométrica em coelhos.
Dissertação apresentada à Faculdade de
Odontologia do Campus de Araçatuba –
UNESP, para obtenção do Título de “Mestre
em Odontologia” – Área de Concentração em
Cirurgia e Traumatologia Buco-Maxilo-Facial.
Orientador: Prof. Dr. Eduardo Hochuli Vieira
Araçatuba - SP
2010
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2
Dados Curriculares
Fernando Pozzi Semeghini Guastaldi
NASCIMENTO: 22/03/1982 – São Carlos/SP
FILIAÇÃO: Antônio Carlos Guastaldi
Norma Pozzi Semeghini
2003/2006: Curso de Graduação
Faculdade de Odontologia – Universidade de
Ribeirão Preto – UNAERP
2007/2007: Estágio no Departamento de Diagnóstico
Oral – Área de Cirurgia Bucomaxilofacial da
FOP – UNICAMP
2008/2010: Curso de Pós-Graduação em Cirurgia e
Traumatologia Buco-Maxilo-Facial na
Faculdade de Odontologia de Araçatuba –
Universidade Estadual Paulista “Júlio de
Mesquita Filho” – nível Mestrado.
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3
Dedico
DedicoDedico
Dedico
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trabalho...
trabalho...trabalho...
trabalho...
4
Aos meus pais, Norma
NormaNorma
Norma e Antônio Carlos
e Antônio Carlos e Antônio Carlos
e Antônio Carlos,
pelo amor, carinho, paciência, dedicação e por todas as vezes em que
abdicaram de seus sonhos para a realização dos meus. Admiro muito vocês
por serem pais tão maravilhosos, que souberam me educar com amor, apoio e
com grandes atitudes.
Vocês são exemplos de vida para mim e espero que eu possa retribuir pelo
menos parte de todo o amor que dedicaram e que continuam dedicando a mim.
Tenho muito orgulho de ser filho de vocês! Amo muito vocês!
Aos meus avós, Adelina
AdelinaAdelina
Adelina (in memoria
(in memoria (in memoria
(in memoriam
mm
m)
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Guastaldi
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, Haydée e Antônio
Haydée e Antônio Haydée e Antônio
Haydée e Antônio
Semeghini
SemeghiniSemeghini
Semeghini,
pelo amor, carinho, incentivo e dedicação que sempre tiveram comigo. Vocês
são exemplos de caráter, honestidade e simplicidade. Sinto muita falta de
vocês, da minha infância, da nossa convivência. Muito obrigado por tudo que
sempre fizeram e que ainda fazem por mim! Amo muito vocês!
5
Agradecimentos
Agradecimentos Agradecimentos
Agradecimentos
e
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especiais...
speciais...speciais...
speciais...
6
Ao meu orientador, Professor Dr. Eduardo Hochuli Vieira, grande
exemplo de competência, dedicação e dignidade. Obrigado pela oportunidade
oferecida, pelos preciosos ensinamentos, paciência, incentivo constante, por
ter acreditado em mim e me proporcionado à realização de um grande sonho.
Tenho plena confiança no Senhor. Procuro sempre manter a serenidade e
sabedoria que me transmite. Obrigado por tudo!
Ao Professor Dr. Idelmo Rangel Garcia Júnior, pelo profissional
dedicado, seguro e competente. Pela disposição em sempre nos ensinar,
direcionar e incentivar. Você é e será sempre um grande exemplo de
competência, amor e dedicação à profissão. Obrigado pela paciência que
sempre demonstrou diante de minhas dúvidas, questionamentos e angústias.
Muito Obrigado!
Ao Professor Dr. Osvaldo Magro Filho, pela competência e preciosos
conhecimentos transmitidos. Obrigado pela amizade, confiança, incentivo e por
considerar os alunos da pós-graduação seus verdadeiros amigos, sempre se
preocupando conosco e dividindo inúmeros momentos de alegria. Muito
obrigado!
Ao Professor Dr. Michel Saad Neto, pelos valiosos ensinamentos,
carinho, dedicação e competência. O senhor é um exemplo concreto e
marcante do que é “ser professor”. Sou uma das “sementes” que o senhor
planta. Muito obrigado pela convivência, atenção e pela transmissão do vasto
conhecimento que o Senhor tem!
7
Ao Professor Dr. Tetuo Okamoto, pelo exemplo de caráter, humildade e
dedicação. O Curso de Pós-Graduação e seus respectivos alunos devem muito
ao senhor. Obrigado pelo carinho, incentivo e disponibilidade em ajudar
sempre. A Cirurgia brasileira deve muito ao Senhor!
Ao Professor Dr. Paulo Sérgio Perri de Carvalho, pela amizade,
caráter, honestidade, pela atenção, incentivo e ajuda. É exemplo de extrema
competência profissional, de dedicação à pesquisa e ao ensino da Cirurgia e
Implantodontia. O Senhor é brilhante. Muito obrigado!
Aos Professores Dr. Ruy dos Santos Pinto e Edmur Aparecido
Callestini, pelo exemplo de caráter, honestidade, dedicação e amor à
Cirurgia. Muito obrigado pela atenção e pelas palavras de incentivo!
Ao Professor Dr. José Mondelli, por proporcionar a mim e aos meus pais
os melhores dias de minha vida, vividos na cidade de Birmighan, Alabama -
EUA. O Senhor é um marco na Odontologia brasileira. Muito obrigado!
Ao Professor Dr. Luiz Cruz Teixeira e à sua família, que nos
receberam e sempre nos deram todo o suporte necessário, desde nossa
chegada aos EUA e durante toda nossa permanência. Somos eternamente
gratos. O Senhor é um exemplo de competência e integridade pessoal. Muito
obrigado!
8
Ao Professor Dr. César Antunes de Freitas, pela amizade,
disponibilidade em sempre ajudar, pelo exemplo de caráter, dedicação à
Universidade, pelas oportunidades e palavras de incentivo. Muito obrigado!
Ao Professor Dr. Eurípedes Vedovato, pela amizade, por sempre me
ajudar e me nortear, diante das minhas indecisões. Pelo exemplo de extrema
competência, sabedoria e pelas oportunidades oferecidas. Muito obrigado!
Às Professoras Dra. Alessandra Marcondes Aranega e Dra. Cristiane Mara
Ruiz de Sousa Fattah, pelo carinho, dedicação, companheirismo, paciência,
confiança e disponibilidade sempre em ajudar. Obrigado pelos ensinamentos,
incentivo e por torcerem sempre pelo sucesso dos alunos da pós-graduação.
Aos meus colegas de mestrado e grandes amigos, Jônatas Caldeira
Esteves, Heloisa Fonseca Marão e Pedro Ivo Santos Silva, pela
paciência, dedicação, competência, companheirismo e caráter. Apesar dos
inúmeros momentos de dificuldades por nós enfrentados, vocês sempre se
mantiveram otimistas e pacientes, não me deixando perder o entusiasmo e a
motivação. Obrigado pelos preciosos conhecimentos transmitidos e incansável
ajuda em todas as etapas da Pós-Graduação. Vocês são verdadeiros, simples,
honestos e extremamente competentes. Muito obrigado por tudo!
9
Aos Professores Dr. João Roberto Gonçalves, Dr. Joubert Magalhães de
Pádua, Dr. Rodolfo Jorge Boeck Neto, Dr. Adalberto Luiz Rosa, Dr. Joni
Augusto Cirelli, Dr. Elcio Marcantonio Junior, Dr. Renato Mazzonetto e Dr.
Nicolas Homsi, pelas oportunidades, ensinamentos, disponibilidade e
paciência demonstrada comigo. Os Senhores são exemplos de
profissionalismo, dedicação à profissão e de extrema competência. Procuro me
espelhar e trilhar o caminho vitorioso de cada um de vocês. Sou eternamente
grato por tornarem um sonho em realidade. Muito obrigado!
Aos meus familiares, que sempre torceram, me deram apoio, me incentivaram
e que pude contar. Muito obrigado!
Aos meus amigos da XXXIII Turma do Curso de Odontologia - UNAERP,
pela amizade que construímos, pela nossa convivência, cumplicidade, ajuda
constante e pelos ensinamentos. Foram quatro anos que deixaram muita
saudade. Sempre estarei torcendo por vocês. Muito obrigado!
Aos meus amigos de São Carlos, pela amizade, pelos momentos de alegria,
descontração, pelos conselhos, por serem exemplos de honestidade, lealdade
e companheirismo. Muito obrigado!
À amiga do curso de Doutorado em Cirurgia, Thallita Pereira Queiroz, pela
amizade, respeito e disponibilidade em sempre ajudar. Exemplo de dedicação,
competência e inteligência. Muito obrigado!
10
Ao amigo do curso de Pós-Doutorado do Grupo de Biomateriais - IQAr,
Nilson Tadeu Camarinho de Oliveira, pela amizade, respeito e disponibilidade
em sempre ajudar. Pelo exemplo de competência e honestidade. Agradeço
pela confiança em trabalharmos juntos. Muito obrigado!
Aos Professores Dr. Adriano Piattelli e à Professora Dra. Giovanna Iezzi,
do Departamento de Odontologia e Medicina - Universidade de Chieti-Pescara,
Chieti, Itália, pela confiança, inestimável ajuda e por toda infra-estrutura
disponibilizada. Muito obrigado!
À secretária da Cirurgia Cleide Lemes da Silva, pelo carinho, amizade,
respeito, ajuda e preocupação. Obrigado pelos momentos compartilhados, pela
ajuda incansável, torcida e estímulo constante. Você é exemplo de que o amor
e a dedicação à profissão tornam a vida mais alegre, atenuam os problemas e
conduzem ao sucesso!
Aos meus amigos da graduação, pela convivência, amizade, apoio e
paciência. Muito obrigado por acreditarem em mim!
11
Agradecimentos...
Agradecimentos...Agradecimentos...
Agradecimentos...
12
À Faculdade de Odontologia de Araçatuba - UNESP, sob direção do
Professor Dr. Pedro Felício Estrada Bernabé e vice-direção da Professora Dra.
Ana Maria Pires Souhbia pela oportunidade de realização do curso de
Mestrado.
Aos amigos do curso de Doutorado em Cirurgia: Thallita Pereira Queiroz,
Jéssica Lemos Gulinelli, Francisley Ávila Souza, Paulo Esteves Pinto Faria,
Marcos Heidy Guskuma, Nicolas Homsi, Albanir Gabriel Borrasca, Martha
Alayde Salim, Abrahão Cavalcante Gomes Carvalho e Rodolpho Valentini Neto.
Obrigado pelos ensinamentos e inesquecíveis momentos de convivência!
Aos amigos do curso de Mestrado em Cirurgia: Jônatas Caldeira Esteves,
Pedro Ivo Santos Silva, Heloisa Fonseca Marão, Cassiano Costa Silva Pereira,
Walter Cristiano Gealh, Ellen Cristina Gaetti, Pâmela Letícia dos Santos e Elisa
Sartori. Aprendi muito com cada um de vocês. Obrigado pelos momentos
compartilhados, ajuda e amizade!
Ao amigo do Curso de Mestrado em Implantodontia, Joel Ferreira Santiago
Junior, pela amizade, ajuda, momentos compartilhados, ensinamentos e
exemplo de vida. Obrigado!
Aos amigos da Pós-Graduação em Odontologia, pela ajuda, agradável
convivência e momentos compartilhados!
13
Ao amigo e estagiário da Disciplina de Cirurgia, Igor, pela amizade,
respeito, confiança e momentos compartilhados!
Aos amigos e estagiários da Disciplina de Cirurgia, pela ajuda, respeito e
agradável convivência!
Aos alunos do Curso de Graduação da Faculdade de Odontologia de
Araçatuba - UNESP, pelo respeito, credibilidade e confiança depositados aos
alunos da Pós-Graduação, permitindo-nos realizar nosso grande sonho de
atividade acadêmica. Aprendemos muito com vocês!
Ao João (Biotério), por toda colaboração no cuidado aos animais utilizados
neste experimento, bem como pela valiosa e eficiente ajuda durante a parte
experimental deste trabalho. Muito Obrigado!
Aos funcionários do Laboratório de Cirurgia e amigos: Tina, Bernadete
Maria Nunes Kimura, Maria Dirce Colli Boatto, Gilmar Martins de Oliveira e
Antônia, pela ajuda em diversas etapas da dissertação, carinho, paciência,
compreensão e agradáveis momentos compartilhados.
Aos funcionários da Biblioteca: Cláudio, Fernando, Ivone, Izamar, Júnior,
Luzia e Maria Cláudia, pela disponibilidade e carinho!
14
À funcionária da Biblioteca Ana Cláudia Martins Grieger Manzatti, pela
valiosa ajuda na correção da Dissertação, atenção e carinho sempre
dispensados!
Aos funcionários da Pós-graduação: Diogo, Marina e Valéria, pela paciência,
disponibilidade, alegria e admirável interesse em nos ajudar sempre.
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP),
pela concessão da Bolsa de Mestrado e apoio financeiro, indispensáveis à
realização deste trabalho.
A todas as pessoas que, direta ou indiretamente, contribuíram com este
trabalho, meus sinceros agradecimentos!
15
Epígrafe
EpígrafeEpígrafe
Epígrafe
"É melhor tentar e falhar,
que preocupar-se e ver a vida passar;
é melhor tentar, ainda que em vão,
que sentar-se fazendo nada até o final.
Eu prefiro na chuva caminhar,
que em dias tristes em casa me esconder.
Prefiro ser feliz, embora louco,
que em conformidade viver..."
Martin Luther King
16
À FAPESP (Fundação de Amparo à
Pesquisa do Estado de São Paulo) pelo
auxílio financeiro que viabilizou a realização
deste trabalho de pesquisa.
Processo 2008/02073-7
17
Resumo
ResumoResumo
Resumo
18
Resumo
Guastaldi FPS. Caracterização química e morfológica de implantes Ti-Mo com
superfícies usinadas e modificadas por feixe de laser. Análises biomecânica,
histológica e histométrica em coelhos (dissertação). Araçatuba: Faculdade de
Odontologia, Universidade Estadual Paulista; 2010.
Proposição: Caracterizar, química e morfologicamente, superfícies de
implantes constituídos de ligas de titânio/molibidênio (Ti-15Mo), modificadas
por feixe de laser, comparando-as com implantes da mesma liga com
superfície usinada, empregando-se análises biomecânica, histológica e
histométrica.
Material e método: Dezesseis coelhos receberam 1 implante por tíbia das
seguintes superfícies: superfície usinada (SU) e superfície modificada por laser
(SML). Após 8 semanas foi realizado o teste biomecânico em 6 animais. As
amostras teciduais dos outros 10 animais foram submetidas à análise
histológica e histométrica da interface osso-implante. As superfícies dos
implantes foram analisadas por MEV e EDS, antes da realização do
procedimento cirúrgico.
Resultado: A caracterização da superfície mostrou uma topografia rugosa,
regular e homogênea, promovida pela irradiação por laser. A análise por EDS
mostrou ausência de contaminação da superfície pelo método de modificação.
O resultado na remoção por torque, no período, foi 51,5 N.cm para SU e > 90
N.cm para SML. A análise histológica mostrou formação e um íntimo contato do
tecido ósseo em 42% da superfície do implante SML, o que não foi constatado
no implante SU (24%). Dados histométricos (BIC%) mostraram diferenças
19
estatisticamente significativas entre o grupo SU e o SML, para o implante
inteiro (p = 0.0012), as 3 melhores espiras consecutivas da região cortical (p =
0.0012) e o espaço medular (p = 0.0082).
Conclusão: O tratamento a laser é um procedimento limpo, reprodutível e
promove características físico-químicas e topográficas, importantes para a
osseointegração. Os implantes de Ti-15Mo com SML apresentaram resultados
biomecânicos, histológicos e histométricos superiores aos usinados.
Palavras-chave: Implante dentário; Titânio; Ligas; Lasers.
20
Abstract
AbstractAbstract
Abstract
21
Abstract
Guastaldi FPS. Chemical and morphological characterization of implants Ti-Mo
with machined surfaces and modified by laser beam. Biomechanical,
histological and histometric analysis in rabbits (dissertation). Araçatuba: São
Paulo State University; 2010.
Purpose: Characterize, chemically and morphologically, implants surfaces of
titanium/molybdenum alloy (Ti-15Mo), modified by laser beam, and comparing
them with the same alloy implants with machined surface, using biomechanical,
histological and histometric analysis.
Material and method: Sixteen rabbits received 1 implant by tibia of the
following surfaces: machined surface (MS) and laser-modified surface (LMS).
After 8 weeks a biomechanical test was performed in 6 animals. The tissue
samples of the other 10 animals were submitted to histological and histometric
analysis of bone-implant contact. The surfaces of the implants were analyzed
by SEM and EDX prior to the surgical procedures.
Result: The characterization of the surface showed a rough, regular and
homogeneous topography, caused by laser irradiation. The EDX analysis
showed no contamination of the surface by the method of modification. Average
removal torque in the period was 51.5 N.cm for MS and > 90 N.cm for LMS.
Histological analysis showed bone formation and close contact of bone tissue
on 42% of the LMS implant surface, which was not observed in the MS implants
(24%). Histometric data (BIC%) showed statistically significant differences
between the control and test group for the entire implant (p = 0.0012), the 3
22
best consecutive spires of the cortical (p = 0.0012) and medullary area (p =
0.0082).
Conclusion: The laser treatment is a clean, reproducible procedure, and
promotes important physico-chemical and topographic characteristics for
osseointegration. The Ti-15Mo implants with LMS showed better
biomechanical, histological and histometric results than the machined ones.
Key words: Dental implant; Titanium; Alloys; Lasers.
23
Lista de Figuras
Lista de FigurasLista de Figuras
Lista de Figuras
Figura 1 - (a) Micrografia MEV da liga Ti-15Mo; (b) mapa do Mo (pontos
brancos) e (c) mapa do Ti (pontos brancos), na mesma superfície: (a, b e c)
2000X.
Figura 2 - Micrografia MEV mostrando a topografia da liga Ti-15Mo com
superfície usinada: (a) 500X; (b) 100X.
Figura 3 - Micrografia MEV mostrando a topografia da liga Ti-15Mo com
superfície tratada por laser: (a) 500X; (b) 100X.
Figura 4 - EDS da liga Ti-15Mo com superfície (a) usinada e (b) tratada por
laser.
Figura 5 - Microscopia óptica de implantes da liga Ti-15Mo com superfície
usinada: pode ser observado tecido ósseo originado predominantemente do
osso cortical pré-existente (asteriscos). Fucsina básica / azul de toluidina - 8X.
Figura 6 - Microscopia óptica: região cortical, onde é possível observar tecido
ósseo compacto e pouco tecido medular; entretanto, o contato osso-implante
está presente em apenas algumas regiões - 40X.
Figura 7 - Microscopia óptica: região medular, pequenas trabéculas ósseas
neoformadas podem ser observadas (flechas), distribuídas sem
homogeneidade - 40X.
Figura 8 - Microscopia óptica: região medular, onde é possível observar que as
trabéculas ósseas estão localizadas predominantemente na concavidade da
espira, com pouco tecido ósseo medular, além da presença de tecido
conjuntivo - 100X.
24
Figura 9 - Microscopia ótica de implantes da liga Ti-15Mo com superfície
modificada por laser: pode ser observado tecido ósseo compacto e pouco
tecido medular, originado predominantemente do osso cortical pré-existente
(asteriscos). Fucsina básica / azul de toluidina - 8X.
Figura 10 - Microscopia óptica: região cortical, onde é possível observar tecido
ósseo preenchendo 86% das irregularidades da superfície do implante e pouco
tecido ósseo medular - 40X.
Figura 11 - Microscopia óptica: região medular, uma fina camada de tecido
ósseo neoformado pode ser encontrada em 32% da superfície do implante,
tanto na concavidade quanto na convexidade das espiras (flechas) - 40X.
Figura 12 - Microscopia óptica: região medular, onde é possível observar tecido
ósseo homogeneamente distribuído e grandes lacunas de osteócitos (flecha),
típicas de osso neoformado, em contato com a superfície - 100X.
Figura 13 - Forno a arco voltaico utilizado na fusão das ligas.
Figura 14 - Detalhe da câmara de fusão.
Figura 15 - Lingote obtido após a fusão dos elementos puros.
Figura 16 - Aparelho de laser Yb:YAG pulsado.
Figura 17 - Irradiação da superfície do implante.
Figura 18 - Implante de Ti-15Mo com superfície usinada.
Figura 19 - Implante de Ti-15Mo com superfície modificada por laser.
Figura 20 - Tricotomia.
Figura 21 - Anti-sepsia com PVPI degermante e tópico.
Figura 22 - Anestesia local.
Figura 23 - Incisão no plano dérmico e muscular.
Figura 24 - Incisão periosteal.
25
Figura 25 - Descolamento e exposição do leito receptor.
Figura 26 - Sequência progressiva das fresas utilizadas na confecção dos
defeitos ósseos (Conexão, SP, Brasil).
Figura 27 - Início do preparo do leito receptor do implante com a fresa lança.
Figura 28 - Preparo sequencial do leito receptor do implante com a fresa
helicoidal de 2,0 mm.
Figura 29 - Preparo sequencial do leito receptor do implante com a fresa piloto
de 2,0/3,0 mm.
Figura 30 - Finalização do preparo do leito receptor do implante com a fresa
helicoidal de 3,0 mm.
Figura 31 - Leito receptor do implante após a confecção do defeito ósseo.
Figura 32 - Instalação manualmente do implante de Ti-15Mo com superfície
usinada na metáfise tibial esquerda.
Figura 33 - Instalação manualmente do implante de Ti-15Mo com superfície
modificada por laser na metáfise tibial direita.
Figura 34 - Sutura em planos dos tecidos descolados.
Figura 35 - Torquímetro analógico utilizado para os testes biomecânicos.
Figura 36 - Mensuração dos valores obtidos na análise biomecânica em N.cm.
26
Lista de Tabelas
Lista de TabelasLista de Tabelas
Lista de Tabelas
Tabela 1 - Condições de ajuste do feixe de laser.
Tabela 2 - Análise química da liga Ti-15Mo (%m/m).
Tabela 3 - Medidas do ângulo de contato e condição de molhamento.
Tabela 4 - Média e desvio padrão dos valores obtidos no teste de torque
reverso.
Tabela 5 - Avaliação do contato osso-impante (BIC%), para todo o implante,
para as 3 melhores espiras consecutivas da região cortical e medular.
27
Lista de Abreviaturas
Lista de AbreviaturasLista de Abreviaturas
Lista de Abreviaturas
Ti - Titânio
Mo - Molibidênio
Ticp - Titânio comercialmente puro
SU - Superfície usinada
SML - Superfície modificada por laser
MS - Machined surface
LMS - Laser modified surface
MEV - Microscopia eletrônica de varredura
EDS - Espectroscopia por energia dispersiva de raios X
EDXRF - Espectroscopia por fluorescência de raios X
PVPI - Polivinil Pirrolidona Iodo
DP - Desvio padrão
BIC - Bone-to-implant contact
COI - Contato osso-implante
28
Sumário
SumárioSumário
Sumário
1 Introdução 30
2 Material e Método 34
3 Resultado 42
4 Discussão 47
5 Conclusão 52
Referências 54
Figuras 62
Tabelas 69
Anexos 71
Anexo A - Certificado do Comitê de Ética na Experimentação 72
Animal (CEEA).
Anexo B - Normas da Revista Clinical Oral Implants 73
Research, selecionada para a publicação do artigo.
Anexo C - Ilustração do procedimento de obtenção da liga 81
Ti-15Mo.
Anexo D - Ilustração do procedimento de modificação das 82
superfícies por laser.
Anexo E - Ilustração do procedimento cirúrgico. 84
Anexo F - Ilustração da análise biomecânica. 89
29
Introdução
IntroduçãoIntrodução
Introdução
30
1. Introdução*
Interesse crescente tem sido observado no desenvolvimento de uma
nova geração de biomateriais que apresentem propriedades como,
biocompatibilidade local e sistêmica (Oliveira & Guastaldi 2008), alta resistência
à corrosão, ao desgaste e adequadas propriedades mecânicas (baixo módulo
de elasticidade) (Kuroda et al. 1998; López et al. 2002; Oliveira & Guastaldi
2009).
Dentre esses, o titânio e suas ligas continuam a atrair muita atenção
para sua aplicação biomédica como materiais metálicos. Suas superiores
qualidades, como baixa densidade, alta resistência à corrosão, baixo módulo
de elasticidade e boa biocompatibilidade, são desejáveis para materiais
biomédicos (Kobayashi et al. 1995; Ho et al. 1999; Oliveira & Guastaldi 2009).
A alta resistência à corrosão do titânio e suas ligas é, em parte, devido à
formação espontânea de uma camada passiva de dióxido de titânio sobre sua
superfície. As propriedades físico e eletroquímicas do filme de óxido e sua
estabilidade a longo prazo, em ambientes biológicos, desempenham um papel
decisivo para a biocompatibilidade de implantes de titânio (Ti) (Pan et al. 1996)
e, além disso, a camada do óxido formada melhora o processo de
osseointegração (Lavos-Valereto et al. 2004).
* Normas da revista Clinical Oral Implants Research. (anexo B).
31
Estudos evidenciam que implantes com superfície rugosa apresentam
melhores resultados de reparo ósseo comparados aos implantes com
superfície usinada (Grizon et al. 2002; Zechner et al. 2003; Albrektsson &
Wennerberg 2004). Os prováveis fatores que influenciam estes achados estão
relacionados à maior formação óssea na interface osso-implante, observada
nas superfícies com morfologia rugosa, incluindo melhor retenção do coágulo
sanguíneo, aumento da migração e proliferação celular e aumento da área de
contato da superfície do implante (Wennerberg et al. 1995; Placko et al. 2000;
Gotfredsen et al. 2001; Klokkevold et al. 2001).
A osteogênese na interface osso-implante é influenciada por vários
mecanismos. Uma série de eventos coordenados, incluindo a adsorção de
proteínas, proliferação e deposição de tecido ósseo podem ser alteradas pelas
diferentes topografias da superfície (Roach et al. 2007; Davies et al. 2007). Por
sua vez, cada um desses eventos é afetado pela interação físico-química entre
as moléculas e células da área circunjacente (Yan et al. 1997).
Portanto, a superfície rugosa estimula e facilita a osseointegração com
consequente favorecimento da colocação de carga protética sobre esses
implantes, em um menor tempo de reparo (Trisi et al. 2003).
Dentre as diversas técnicas de modificação das superfícies dos
implantes osseointegrados desenvolvidas e estudadas, a irradiação com feixe
de laser merece destaque. Foi originalmente introduzida na Engenharia de
Materiais (Picraux & Pope 1984) e promove uma microestrutura com aumento
na área de superfície, na dureza, na resistência à corrosão e na
biocompatibilidade do titânio, devido à sua oxidação e subseqüente formação
de óxidos e nitretos (György et al. 2004). Além disso, esse método produz uma
32
morfologia de superfície complexa e homogênea, com alto grau de pureza,
constituindo, portanto, um processo controlável e reprodutível (Gaggl et al.
2000; Cho & Jung 2003).
Dessa forma, o propósito deste estudo foi caracterizar, química e
morfologicamente, superfícies de implantes, constituídos de ligas de
titânio/molibidênio (Ti-15Mo), modificadas por feixe de laser, comparando-as
com implantes da mesma liga com superfície usinada, instalados em tíbia de
coelhos, no período de 8 semanas, empregando-se análises biomecânica,
histológica e histométrica.
33
Material e Método
Material e MétodoMaterial e Método
Material e Método
34
2. Material e Método
2.1 Obtenção das ligas
Ligas metálicas de Ti-Mo estão sendo desenvolvidas pelo Grupo de
Biomateriais do Instituto de Química - UNESP - Araraquara, preparadas por
fusão a arco voltaico, em atmosfera de argônio, seguindo procedimento
descrito na literatura (Oliveira et al. 2004, 2007), com a seguinte composição:
Ti-15Mo (%m/m), para serem aplicadas como Biomateriais.
2.2 Confecção das amostras
Os lingotes obtidos após a fusão dos elementos (Ti e Mo) foram
usinados (Thomazi & Thomazi Ferramentaria, São Carlos, Brasil), de forma
artesanal, para a obtenção dos implantes. Parte das amostras foi submetida à
irradiação por laser após sua usinagem.
2.3 Modificação das superfícies por feixe de laser
Os ensaios de irradiação dos implantes por feixe de laser foram
realizados pelo Grupo de Biomateriais do Instituto de Química - UNESP -
Araraquara, que disponibilizou toda a infra-estrutura para o desenvolvimento do
presente estudo.
Os implantes de Ti-15Mo e superfície usinada foram fixados em torno
rotatório, sob o aparelho de laser Yb pulsado (Pulsed Ytterbium Fiber Laser,
Sistema Omnimark 20F, Ominitek Tecnologia Ltda, São Paulo, Brasil).
35
O feixe de laser foi projetado sobre toda a superfície das espiras do
implante, buscando-se a obtenção de uma superfície rugosa e homogênea.
Testes iniciais de emissão do feixe de laser foram realizados em
atmosfera normal com o equipamento ajustado segundo os parâmetros
apresentados na tabela 1.
2.4 Caracterização das superfícies dos implantes por MEV e EDS
A composição química e a topografia das diferentes superfícies (SU e
SML) da liga Ti-15Mo, foram caracterizadas antes da realização do
procedimento cirúrgico, por MEV, utilizando-se o microscópio eletrônico de
varredura (Jeol, modelo JSM-T330A) do Instituto de Química - UNESP -
Araraquara, com sistema EDS acoplado.
2.5 Medidas do ângulo de contato
A medida do ângulo de contato (def.: ângulo formado pela linha de base
e a tangente ao contorno da gota) da gota de um líquido, de interesse numa
superfície, tem sido utilizada para caracterizar a sua molhabilidade, e podem
ser interpretados, de acordo com os seguintes valores: molhamento completo:
θ = 0°; molhamento parcial: 0 < θ < 90°; não há molhamento: θ > 90°. (Arthur &
Alice 1997).
A molhabilidade das amostras (discos) foi mensurada, à temperatura
ambiente, com umidade relativa do ar de 75%, utilizando-se um equipamento
(Contact Angle System, vídeo-based Dataphysics, modelo OCA-15) para
análise do ângulo de contato. A mensuração de cada amostra foi repetida 3
36
vezes para obtenção do valor médio do ângulo de contato (θ) das diferentes
superfícies.
2.6 Animais
Foram utilizados 16 coelhos machos (Nova Zelândia), variação albinus,
com idade de aproximadamente 5 meses e peso corporal de 3 a 4 Kg. Os
animais foram mantidos em gaiolas individuais com dieta padrão, ração sólida
(Procoelho, Primor) e água “ad libitum” no Biotério da Faculdade de
Odontologia de Araçatuba - UNESP. O estudo foi aprovado pelo Comitê de
Ética em Experimentação Animal (CEEA) da Faculdade de Odontologia de
Araçatuba - UNESP, sob o protocolo número 2008-003997 (anexo A).
2.7 Cirurgia experimental
Os animais foram mantidos em jejum durante 8 horas prévias ao
procedimento cirúrgico, sedados pela combinação de 50 mg/kg de Cloridrato
de Ketamina intramuscular (IM) (Vetaset - Fort Dodge Saúde Animal Ltda,
Campinas, São Paulo, Brasil) e 5 mg/kg de Cloridrato de Xilazina (Dopaser -
Laboratório Calier do Brasil Ltda - Osasco, São Paulo, Brasil) e receberam,
como anestesia local, cloridrato de mepivacaína (0.3 ml/Kg, Scandicaine 2%
com adrenalina 1:100.000, Septodont, França) para auxiliar na hemostasia do
campo operatório.
Após a sedação dos animais foi realizada tricotomia na porção medial de
ambas as tíbias e anti-sepsia da região a ser incisada com Polivinil Pirrolidona
Iodo Degermante (PVPI 10%, Riodeine Degermante, Rioquímica, São José do
Rio Preto), associado à PVPI tópico.
37
Com uma lâmina número 15 (Feather Industries Ltda, Tokyo, Japão) foi
realizada uma incisão de aproximadamente 3 cm de comprimento na porção
medial de cada tíbia, o tecido mole divulsionado em espessura total e afastado
com o auxílio de descoladores de periósteo, expondo o osso para instalação
dos implantes.
Para a confecção dos defeitos ósseos foi utilizado um motor elétrico com
velocidade final de 1600 r.p.m. e contra-ângulo redutor de 16:1 (Kavo, Santa
Catarina, Brasil). O preparo dos leitos receptores foi iniciado com uma fresa
lança para delimitar a localização dos implantes e romper a cortical óssea. Em
seguida foi utilizada a fresa helicoidal de 2,0 mm, a piloto de 2,0/3,0 mm e
finalmente a fresa helicoidal de 3,0 mm (Conexão, São Paulo, Brasil),
sequencialmente, com irrigação por meio de solução de cloreto de sódio a
0,9% (Darrow, Rio de Janeiro, Brasil) durante toda a preparação. Os defeitos
confeccionados envolveram a cortical óssea superior e inferior (bicortical).
Foram utilizados neste estudo 32 implantes de hexágono interno, com
diâmetro de 3,75 mm, comprimento de 10,00 mm, sendo 16 de cada tipo de
superfície (SU e SML).
Cada animal recebeu 2 implantes (1 de cada superfície), sendo 1
implante na face lateral da porção medial de cada tíbia. Os implantes foram
instalados manualmente utilizando-se uma chave hexagonal (Allen).
Os tecidos foram suturados em planos empregando-se fio absorvível
(Poliglactina 910 - Vicryl 4.0, Ethicon, Johnson, São José dos Campos, Brasil)
com pontos contínuos no plano profundo e fio monofilamentar (Nylon 5.0,
Ethicon, Johnson, São José dos Campos, Brasil) com pontos interrompidos no
plano mais externo.
38
No pós-operatório os animais receberam administração intramuscular
(IM) de Pentabiótico (0,1ml/kg, Fort Dodge Saúde Animal Ltda, Campinas, São
Paulo, Brasil) em dose única no pós-operatório imediato e Dipirona Sódica (1
mg/kg/dia, Ariston Indústrias Químicas e Farmacêuticas Ltda, São Paulo,
Brasil) no total de 3 doses.
2.8 Análise biomecânica
No período de 8 semanas pós-operatório, 6 animais foram submetidos à
eutanásia por meio da administração intramuscular (IM) de dose letal de
Hidrato de Cloral a 30% (2 ml/kg).
As porções mediais das tíbias dos 6 animais foram reabertas para
exposição dos implantes e realização do torque reverso. Uma chave hexagonal
(Allen) foi adaptada ao hexágono interno do implante e o torquímetro analógico
(15-BTG, Tohnichi, Tokyo, Japan) acoplado à chave. Foi aplicado movimento
anti-horário para remoção dos implantes aumentando-se o torque até que
ocorresse a rotação do implante no interior do tecido ósseo, rompendo-se
completamente a interface osso-implante, momento em que o torquímetro
registrou o pico máximo de torque necessário para esse rompimento.
2.9 Análise histológica e histométrica
Após a eutanásia dos outros 10 animais, as tíbias destes foram
removidas e o tecido mole excedente eliminado. As peças foram reduzidas
respeitando-se uma distância de aproximadamente 10 mm das bordas dos
defeitos.
39
O processamento das amostras e as análises da interface osso-implante
foram realizados no Departamento de Odontologia e Medicina - Universidade
de Chieti-Pescara, Chieti, Itália, sob supervisão do Prof. Dr. Adriano Piattelli e
da Profa. Dra. Giovanna Iezzi.
Os implantes foram armazenados imediatamente em formalina
tamponada 10% e processados para a obtenção de secções finas (Precise 1
Automated System®, Assing, Rome, Italy). Em seguida, foram e submetidos à
desidratação em concentrações crescentes de etanol (70-100%) e pré-
infiltrados com metilmetacrilato diluído (concentrações crescentes: 70-100%),
seguido de infiltração com metilmetacrilato puro (Technovit® 7200 VLC, Kulzer,
Wehrheim, Germany). Este procedimento antes da polimerização durou 14
dias.
Após a polimerização, os espécimes foram seccionados
longitudinalmente, ao longo do eixo principal do implante, por meio de um disco
de diamante de alta precisão, com aproximadamente 150 µm de espessura e
reduzidos a 30 µm. Três lâminas, de cada espécime, foram obtidas e,
posteriormente, coradas com fucsina básica e azul de toluidina.
A histometria BIC% (bone-to-implant contact), definida como a
quantidade de osso mineralizado em contato direto com a superfície do
implante foi medida, bem como a BIC % das 3 melhores espiras consecutivas
de cada implante, na região cortical e na região medular. As mensurações
foram realizadas utilizando um microscópio óptico (Laborlux S, Leitz, Wetzlar,
Germany) acoplado a uma câmera de vídeo de alta resolução (3CCD, JVC KY-
F55B, JVC, Yokohama, Japan) conectado a um computador (Intel Pentium III
1200 MMX, Intel, Santa Clara, CA, USA). Este sistema foi associado a um
40
digitizing pad (Matrix Vision GmbH, Oppenweiler, Germany) e a um software
para análises histométricas com capacidade de capturar imagens (Image-Pro
Plus 4.5, Media Cybernetics Inc., Immagini & Computer Snc Milano, Italy).
3.0 Análise estatística
Para interpretação dos resultados provenientes da análise química e
histométrica, foi empregado o Teste não-paramétrico de Mann-Whitney,
adotando-se o nível de significância de 5%.
41
Resulta
ResultaResulta
Resultado
dodo
do
42
3. Resultado
3.1 Análise química
A análise por EDS e EDXRF mostrou que a composição química atual
da liga Ti-15Mo foi homogênea e próxima ao valor nominal, em toda região
analisada (superfície e centro da liga) (tabela 2).
3.2 Análise por MEV e EDS
De modo a caracterizar a topografia das superfícies dos implantes antes
dos estudos in vivo, foram realizadas análises por MEV e EDS. A análise por
MEV revelou superfícies sem defeitos do processo de fundição (figura 1a),
enquanto o mapeamento de Ti e Mo mostrou uma distribuição homogênea
destes elementos, sem zona preferencial, em toda região analisada (figura 1b e
1c).
Foram encontradas, também, diferenças na topografia dos implantes SU
e SML. As amostras apenas usinadas apresentaram uma superfície com
ranhuras provenientes da usinagem dos implantes (figura 2), enquanto que as
modificadas por laser apresentaram irregularidades em suas superfícies, com
textura micro-macro típica (figura 3).
A análise por EDS mostrou ausência de oxigênio nas amostras usinadas
(figura 4a) e presença do mesmo nas amostras irradiadas por laser (figura 4b),
proveniente do processo de fusão e solidificação rápido do Ti em atmosfera
ambiente (isto é, em presença de O
2
). Nenhum elemento não constituinte da
43
liga foi identificado, confirmando a ausência de contaminação da superfície
pelo método de irradiação por laser.
3.3 Medidas do ângulo de contato
Os valores obtidos pelas medidas do ângulo de contato para as
superfícies analisadas (SU e SML) e a condição de molhamento, estão
representados na tabela 3.
3.4 Observações clínicas
Os animais não apresentaram qualquer alteração tecidual, não foram
verificados sinais de infecção e nem de fratura óssea nas tíbias.
3.5 Análise biomecânica
Em decorrência da impossibilidade de mensuração dos valores de
torque reverso dos implantes SML, visto que o limite do torquímetro analógico
utilizado é 90 N.cm e que nenhum implante foi removido, apresentamos apenas
a média e o desvio padrão dos grupos SU e SML (tabela 4).
3.6 Análise histológica
3.6.1 Implantes com superfície usinada (controle)
Presença de tecido ósseo originado predominantemente do osso cortical
pré-existente para os implantes com superfície usinada (figura 5).
44
Na região cortical, foi observado tecido ósseo compacto e pouco tecido
ósseo medular. Entretanto, o contato osso-implante está presente em apenas
algumas regiões (figura 6).
Por sua vez, na região medular, pequenas trabéculas ósseas
neoformadas podem ser observadas, distribuídas sem homogeneidade (figura
7); com grande ampliação é possível observar que estão predominantemente
localizadas na concavidade da espira, com pouco tecido ósseo medular, além
da presença de tecido conjuntivo (figura 8).
3.6.2 Implantes com superfície tratada por laser (teste)
Presença de tecido ósseo originado predominantemente do osso cortical
pré-existente, semelhante ao obtido para os implantes com superfície usinada.
Na região cortical, pode ser observado tecido ósseo compacto e pouco
tecido ósseo medular (figura 9). Além disso, o tecido ósseo preenche 86% das
irregularidades da superfície (figura 10).
Na região medular, uma fina camada de tecido ósseo neoformado
homogeneamente distribuída, pode ser encontrada em 32% da superfície do
implante, tanto na concavidade como na convexidade das espiras (figura 11).
Grandes lacunas de osteócitos, típicas de osso neoformado, podem ser
observadas em contato direto com a superfície (figura 12).
3.7 Análise histométrica
Dados histométricos mostraram diferenças estatisticamente significativas
entre o grupo SU e o SML, em relação ao BIC (%) para o implante inteiro:
24.07% e 41.88%, respectivamente (p = 0.0012). Fato verificado entre os
45
implantes com superfície usinada e modificada por laser, avaliando-se as 3
melhores espiras consecutivas da região cortical (p = 0.0012) e do espaço
medular (p = 0.0082) (tabela 5).
46
Discussão
DiscussãoDiscussão
Discussão
47
4. Discussão
A literatura reporta a utilização de coelhos, como modelo ósseo, em
decorrência de suportarem a instalação de implantes comercialmente
empregados, para avaliar a osseointegração de diferentes tipos de implantes,
com variações quanto à área receptora, incluindo instalação na articulação do
joelho e metáfise tibial (Sennerby et al., 1992), face lateral da porção medial da
tíbia (Kong et al., 2002) e metáfise tibial (Cordioli et al., 2000; Margonar et al.,
2003).
Foi definida a utilização da face lateral da porção medial da tíbia do
coelho como área receptora, considerando-se o fato desta estar distante do
centro de crescimento ósseo (localizado na metáfise tibial, próximo à
articulação tíbio-femural), região de maior atividade osteogênica, para evitar
qualquer influência sobre o processo de reparo ósseo.
A análise topográfica das superfícies estudadas mostrou que os
implantes de Ti-15Mo com SML apresentaram uma morfologia complexa e
homogênea, que favoreceu o recobrimento por tecido ósseo, quando
comparadas aos implantes com SU. As propriedades físico-químicas e
morfológicas da superfície do implante têm uma função direta na osteogênese
que ocorre na interface osso-implante, influenciando uma série de eventos
coordenados, que incluem a adsorção proteica, proliferação e diferenciação
celular e a deposição de matriz óssea (Wennerberg et al. 1995; Placko et al.
2000; Gotfredsen et al. 2001; Klokkevold et al. 2001).
48
Análise biomecânica
As forças de torque reverso são comumente utilizadas como medidas
biomecânicas de ancoragem ou osseointegração, sendo que o aumento
dessas, para a remoção dos implantes possui correlação positiva com o grau
de contato osso-implante (Cordioli et al. 2000; Klokkevold et al. 2001; Kong et
al. 2002; Margonar et al. 2003; Moriya et al. 2006).
Cho & Jung (2003) avaliaram a importância da textura superficial
comparando as forças para remoção de implantes de Ticp usinados e
modificados por laser, após 8 semanas em tíbias de coelhos. Os resultados
mostraram que o grupo modificado por laser apresentou os valores mais altos
de torque reverso quando comparados ao grupo de superfície usinada, com
diferenças estatisticamente significativas.
Observamos, em nosso estudo, valores altos de torque reverso para os
implantes da liga Ti-15Mo SU (51,5 ± 13,63 N.cm) comparados aos obtidos por
outros autores (Faeda et al. 2009a), utilizando implantes de Ticp e superfície
usinada, no período de 8 semanas.
Karacs et al. (2003) estudaram a variação do torque reverso em
experimentos com coelhos, analisando a combinação de amostras jateadas
(Al
2
O
3
em pó), irradiadas por laser e usinadas. Concluíram que o jateamento
aumenta os valores do torque reverso e, ainda, que o laser promove um
aumento significativo destes. Esses resultados também foram observados em
nosso estudo, em que os valores de torque-reverso da SML, mesmo na
impossibilidade de comparação estatística, são superiores a 90 N.cm.
De acordo com Faeda et al. (2009), a modificação da topografia da
superfície por feixe de laser parece ser um método promissor para sua
49
utilização em implantes dentários, já que produz um padrão de superfície com
importantes propriedades na osseointegração, melhorando a retenção osso-
implante, resultando em uma melhor e mais rápida integração quando
comparada aos implantes usinados. Resultados também observados em nosso
estudo.
Análise histológica e histométrica
A proliferação e diferenciação das células ósseas, relatadas por alguns
estudos, são influenciadas pela rugosidade da topografia da superfície do
implante (Martin et al. 1995; Schwartz et al. 1999).
Estudos têm demonstrado que a topografia da superfície do implante
pode interferir não apenas na expressão gênica de osteoblastos, mas na
diferenciação de células em osteoblastos (Schneider et al. 2003, 2004). Esses
autores também sugeriram que a interação das células com os componentes
da matriz extracelular, e a organização do citoesqueleto de actina, associados
à topografia da superfície do implante, podem influenciar a expressão gênica
celular.
Vários autores têm demonstrado maior percentual de BIC, bem como
valores de torque reverso para remoção de implantes com superfície rugosa,
quando comparados aos implantes usinados (Wennerberg et al. 1996; Cho &
Jung 2003; Hallgren et al. 2003; Karacs et al. 2003; Gotz et al. 2004; Grassi et
al. 2006, 2007; Shibli et al. 2007; Marticorena et al. 2007).
No presente estudo, a modificação da superfície por laser mostrou uma
grande influência nos resultados histológicos e histométricos para a liga Ti-
15Mo. Dados histométricos mostraram valores de BIC (%) significativamente
50
mais altos para o grupo SML quando comparado ao grupo SU, tanto na região
cortical (86% e 42%, respectivamente) quanto na medular (32% e 11%,
respectivamente). Estes dados são suportados por outros estudos (Hallgren et
al. 2003; Karacs et al. 2003; Gotz et al. 2003, 2004) onde a topografia da
superfície do implante foi modificada pela irradiação por feixe de laser.
Os resultados histométricos do presente estudo sugerem que o uso de
implantes com superfície rugosa pode melhorar o processo de
osseointegração, de acordo com estudos prévios realizados em tecido ósseo
de animais (Buser et al. 1999; Klokkevold et al. 2001; Zechner et al. 2003;
Mendes et al. 2007).
51
Conclusão
ConclusãoConclusão
Conclusão
52
5. Conclusão
Este trabalho permite concluir que:
Todos os implantes estavam osseointegrados após 8 semanas.
A modificação das superfícies por laser promove a obtenção de
importantes propriedades e características físico-químicas e morfológicas para
a osseointegração, aumentando a retenção osso-implante, resultando em uma
melhor e mais rápida integração destes.
O processo de modificação da superfície de implantes por laser além de
ser um procedimento limpo, reprodutível e controlável, melhorou as
propriedades da osseointegração da liga Ti-15Mo.
A liga Ti-15Mo com superfície modificada por laser é um material
promissor para aplicações biomédicas.
53
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ReferênciasReferências
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Sennerby, L., Thomsen, P. & Ericson, L.E. (1992) A morphometric and
biomechanic comparision of titanium implants inserted in rabbit cortical
and cancellous bone. The International Journal of Oral and Maxillofacial
Implants 7: 62-71.
Shibli, J.A., Grassi, S., de Figueiredo, L.C., Feres, M., Marcantonio-
Junior, E. & Iezzi, G. (2007) Influence of implant surface topography on
early osseointegration: a histological study in human jaws. J Biomed
Mater Res B Appl Biomater 80(2): 377-385.
Trisi, P., Lazzara, R., Rebaudi, A., Rao, W., Testori, T. & Porter. S.S.
(2003) Bone-implant contact on machined and dual acid-etched surfaces
after 2 months of healing in the human maxilla. J Periodontol 74: 945-
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Wennerberg, A., Albrektsson, T., Andersson, B. & Kroll, J.J. (1995) A
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Wennerberg, A., Albrektsson, T., Johansson, C. & Andersson, B. (1996)
Experimental study of turned and grit-blasted screw-shaped implants
with special emphasis on effects of blasting material and surface
topography. Biomoterials 17(1): 15-22.
60
Yan, W.Q., Nakamura, T., Kobayashi, M., Kim, H.M., Miyaji, F. &
Kokubo, T. (1997) Bonding of chemically treated titanium implants to
bone. J Biomed Mater Res 37: 267-275.
Zechner, W., Tangl, S., Fürst, G., Tepper, G., Thams, U., Mailath, G. &
Watzek, G. (2003) Osseous healing characteristics of three different
implant types. A histological and histomorphometric study in mini-pigs.
Clin Oral Implant Res 14(2): 150-157.
61
Figuras
FigurasFiguras
Figuras
62
Figuras
Figura 1 - (a) Micrografia MEV da liga Ti-15Mo; (b) mapa do Mo (pontos
brancos) e (c) mapa do Ti (pontos brancos), na mesma superfície: (a, b e c)
2000X.
Figura 2 - Micrografia MEV mostrando a topografia da liga Ti-15Mo com
superfície usinada: (a) 500X; (b) 100X.
63
Figura 3 - Micrografia MEV mostrando a topografia da liga Ti-15Mo com
superfície modificada por laser: (a) 500X; (b) 100X.
Figura 4 - EDS da liga Ti-15Mo com superfície (a) usinada e (b) modificada por
laser.
64
Figura 5 - Microscopia óptica de implantes da liga Ti-15Mo com superfície
usinada: pode ser observado tecido ósseo originado predominantemente do
osso cortical pré-existente (asteriscos). Fucsina básica / azul de toluidina - 8X.
Figura 6 - Microscopia óptica: região cortical, onde é possível observar tecido
ósseo compacto e pouco tecido medular; entretanto, o contato osso-implante
está presente em apenas algumas regiões - 40X.
65
Figura 7 - Microscopia óptica: região medular, pequenas trabéculas ósseas
neoformadas podem ser observadas (flechas), distribuídas sem
homogeneidade - 40X.
Figura 8 - Microscopia óptica: região medular, onde é possível observar que as
trabéculas ósseas estão localizadas predominantemente na concavidade da
espira, com pouco tecido ósseo medular, além da presença de tecido
conjuntivo - 100X.
66
Figura 9 - Microscopia ótica de implantes da liga Ti-15Mo com superfície
modificada por laser: pode ser observado tecido ósseo compacto e pouco
tecido medular, originado predominantemente do osso cortical pré-existente
(asteriscos). Fucsina básica / azul de toluidina - 8X.
Figura 10 - Microscopia óptica: região cortical, onde é possível observar tecido
ósseo preenchendo 86% das irregularidades da superfície do implante e pouco
tecido ósseo medular - 40X.
67
Figura 11 - Microscopia óptica: região medular, uma fina camada de tecido
ósseo neoformado pode ser encontrada em 32% da superfície do implante,
tanto na concavidade quanto na convexidade das espiras (flechas) - 40X.
Figura 12 - Microscopia óptica: região medular, onde é possível observar tecido
ósseo homogeneamente distribuído e grandes lacunas de osteócitos (flecha),
típicas de osso neoformado, em contato com a superfície - 100X.
68
Tabelas
TabelasTabelas
Tabelas
69
Tabelas
Tabela 1 - Condições de ajuste do feixe de laser.
PROPRIEDADE DO FEIXE DEFINITIVO
POTÊNCIA DO FEIXE (%) 0-255
VELOCIDADE DE VARREDURA (mm/s) 100
ESPAÇO ENTRE VARREDURAS (mm) 0,01
PASSO (número) único
FREQÜÊNCIA DE PULSO (kHz) 20-35
ÁREA MÉDIA DE EXPOSIÇÃO (mm
2
) 14
Tabela 2 - Análise química da liga Ti-15Mo (%m/m).
Superfície Centro da liga
Média ± DP Média ± DP p*
EDS 15.13 ± 0.25 15.11 ± 0.26 > 0.9999
EDXRF 14.86 ± 0.19 15.14 ± 0.32 0.2499
* Os valores de p são considerados não significativos.
Tabela 3 - Medidas do ângulo de contato e condição de molhamento.
Superfície Ângulo (grau)
Ti-Mo (SU) 78 ± 5,0
Ti-Mo (SML) 0 (molhamento total)
70
Tabela 4 - Média e desvio padrão dos valores obtidos no teste de torque
reverso.
Superfícies avaliadas
Liga Ti-15Mo
Período
8 semanas
USINADA LASER**
Média 51,5 > 90
Desvio padrão 13,63 -
**Acima do limite de detecção do torquímetro analógico utilizado.
Tabela 5 - Avaliação do contato osso-impante (BIC%), para todo o implante,
para as 3 melhores espiras consecutivas da região cortical e medular.
USINADA LASER
Média ± DP Média ± DP p***
Implante inteiro 24,07 ± 3,26 41,88 ± 3,20 0.0012
Região cortical 41,54 ± 2,43 85,87 ± 3,08 0.0012
Região medular 11,18 ± 0,93 31,83 ± 4,92 0.0082
***Os valores de p são considerados muito significativos.
71
Anexos
AnexosAnexos
Anexos
72
Anexo A
Certificado do Comitê de Ética em Experimentação Animal (CEEA).
73
Anexo B
Normas da Revista Clinical Oral Implants Research, selecionada para a
publicação do artigo.
Content of Author Guidelines:
1. General, 2. Ethical Guidelines, 3. Submission of Manuscripts, 4. Manuscript Types Accepted, 5. Manuscript
Format and Structure, 6. After Acceptance.
1. GENERAL
Clinical Oral Implants Research conveys scientific progress in the field of implant dentistry and its related areas
to clinicians, teachers and researchers concerned with the application of this information for the benefit of
patients in need of oral implants. The journal addresses itself to clinicians, general practitioners, periodontists,
oral and maxillofacial surgeons and prosthodontists, as well as to teachers, academicians and scholars involved
in the education of professionals and in the scientific promotion of the field of implant dentistry.
Clinical Oral Implants Research publishes:
Original research articles of high scientific merit in the field of material sciences, physiology of wound
healing, biology of tissue integration of implants, diagnosis and treatment planning, prevention of pathologic
processes jeopardizing the longevity of implants, clinical trials on implant systems, stoma-tognathic physiology
related to oral implants, new developments in therapeutic concepts and prosthetic rehabilitation.
Review articles by experts on new developments in basic sciences related to implant dentistry and clinically
applied concepts.
Case reports and case series only if they provide or document new fundamental knowledge.
Novel developments if they provide a technical novelty for any implant system.
Short communications of important research findings in a concise format and for rapid publication.
Treatment rational by experts with evidence-based treatment approach.
2. ETHICAL GUIDELINES
2.1. Authorship and Acknowledgements
Authors submitting a paper do so on the understanding that the manuscript have been read and approved by
all authors and that all authors agree to the submission of the manuscript to the Journal. ALL named authors
must have made an active contribution to the conception and design and/or analysis and interpretation of the
data and/or the drafting of the paper and ALL must have critically reviewed its content and have approved the
74
final version submitted for publication. Participation solely in the acquisition of funding or the collection of data
does not justify authorship.
Clinical Oral Implants Research adheres to the definition of authorship set up by The International Committee of
Medical Journal Editors (ICMJE). According to the ICMJE authorship criteria should be based on 1) substantial
contributions to conception and design of, or acquisition of data or analysis and interpretation of data, 2)
drafting the article or revising it critically for important intellectual content and 3) final approval of the version
to be published. Authors should meet conditions 1, 2 and 3.
Up to 6 authors are accepted without need for justification. In the case of a specific and detailed justification of
the role of every author, up to 8 authors may be mentioned. It is a requirement that all authors have been
accredited as appropriate upon submission of the manuscript. Contributors who do not qualify as authors
should be mentioned under Acknowledgements.
Acknowledgements: Under acknowledgements please specify contributors to the article other than the
authors accredited. Acknowledge only 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.
2.2. Ethical Approvals
Experimentation involving human subjects will only be published if such research has been conducted in full
accordance with ethical principles, including the World Medical Association Declaration of Helsinki (version,
2002 www.wma.net/e/policy/b3.htm) and the additional requirements, if any, of the country where the
research has been carried out. Manuscripts must be accompanied by a statement that the experiments were
undertaken with the understanding and written consent of each subject and according to the above mentioned
principles. A statement regarding the fact that the study has been independently reviewed and approved by an
ethical board should also be included. Editor reserve the right to reject papers if there are doubts as to whether
appropriate procedures have been used.
When experimental animals are used the methods section must clearly indicate that adequate measures were
taken to minimize pain or discomfort. Experiments should be carried out in accordance with the Guidelines laid
down by the National Institute of Health (NIH) in the USA regarding the care and use of animals for
experimental procedures or with the European Communities Council Directive of 24 November 1986
(86/609/EEC) and in accordance with local laws and regulations.
2.3 Clinical Trials
Clinical trials should be reported using the CONSORT guidelines available at www.consort-statement.org. A
CONSORT checklist should also be included in the submission material.
Clinical Oral Implants Research encourages authors submitting manuscripts reporting from a clinical trial to
register the trials in any of the following free, public clinical trials registries: www.clinicaltrials.gov,
http://clinicaltrials-dev.ifpma.org/, http://isrctn.org/. The clinical trial registration number and name of the trial
register will then be published with the paper.
75
2.4 Conflict of Interest and Source of Funding
Clinical Oral Implants Research requires that sources of institutional, private and corporate financial support for
the work within the manuscript be fully acknowledged, and any potential conflicts of interest noted. Suppliers of
materials should be named and their location (town, state/county, country) included. Information concerning
conflict of interest and sources of funding should be included under Acknowledgements.
2.5 Appeal of Decision
The decision on a paper is final and cannot be appealed.
2.6 Permissions
If all or parts of previously published illustrations are used, permission must be obtained from the copyright
holder concerned. It is the author's responsibility to obtain these in writing and provide copies to the Publishers.
2.7 Copyright Assignment
Authors submitting a paper do so on the understanding that the work and its essential substance have not been
published before and is not being considered for publication elsewhere. The submission of the manuscript by
the authors means that the authors automatically agree to assign copyright to Blackwell Publishing if and when
the manuscript is accepted for publication. 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 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
database and the like or reproduced photographically without the prior written permission of the publisher.
Correspondence to the journal is accepted on the understanding that the contributing author licences the
publisher to publish the letter as part of the journal or separately from it, in the exercise of any subsidiary
rights relating to the journal and its contents.
Upon acceptance of a paper, authors are required to assign the copyright to publish their paper to Blackwell
Publishing. Assignment of the copyright is a condition of publication and papers will not be passed to the
publisher for production unless copyright has been assigned. (Papers subject to government or Crown copyright
are exempt from this requirement; however, the form still has to be signed). A completed Copyright Transfer
Agreement must be sent before any manuscript can be published. Authors must send the completed Copyright
Transfer Agreement upon receiving notice of manuscript acceptance, i.e., do not send the Copyright Transfer
Agreement at submission. Please return your completed form to:
Production Editor
Wiley Services Singapore Pte Ltd
600 North Bridge Road, #05-01 Parkview Square
Singapore 188778
Alternatively a scanned version of the form can be emailed to c[email protected]lackwellpublishing.com or faxed to
+65 6295 6202. For questions concerning copyright, please visit Blackwell Publishing's Copyright FAQ
76
3. SUBMISSION OF MANUSCRIPTS
Manuscripts should be submitted electronically via the online submission site
http://mc.manuscriptcentral.com/coir. The use of an online submission and peer review site enables immediate
distribution of manuscripts and consequentially speeds up the review process. It also allows authors to track
the status of their own manuscripts. Complete instructions for submitting a paper is available online and below.
Further assistance can be obtained from the Editorial Assistant Ms. Brigitte Baur. E-mail: coir@zmk.unibe.ch
4. MANUSCRIPT TYPES ACCEPTED
Original research articles of high scientific merit in the field of material sciences, physiology of wound
healing, biology of tissue integration of implants, diagnosis and treatment planning, prevention of pathologic
processes jeopardizing the longevity of implants, clinical trials on implant systems, stomatognathic physiology
related to oral implants, new developments in therapeutic concepts and prosthetic rehabilitation.
Review articles by experts on new developments in basic sciences related to implant dentistry and clinically
applied concepts. Reviews are generally by invitation only and have to be approved by the Editor-in-Chief
before submission.
Case reports and case series, but only if they provide or document new fundamental knowledge and if they
use language understandable to the clinician.
Novel developments if they provide a technical novelty for any implant system.
Short communications of important research findings in a concise format and for rapid publication.
Treatment rational by experts with evidence-based treatment approach.
Proceedings of international meetings may also be considered for publication at the discretion of the
Editor.
5. MANUSCRIPT FORMAT AND STRUCTURE
5.1. Page Charge
Articles exceeding 10 pages (including figures, tables and references) are subject to a charge of USD$160 per
additional page. One published page equates to approximately 3 manuscript pages or 650 words (excluding
figures and tables).
5.2. Format
Language: The language of publication is English. Authors for whom English is a second language might
choose to have their manuscript professionally edited by an English speaking person before submission to make
sure the English is of high quality. A list of independent suppliers of editing services can be found at
http://authorservices.wiley.com/bauthor/english_language.asp. All services are paid for and arranged by the
author, and use of one of these services does not guarantee acceptance or preference for publication
Abbreviations, Symbols and Nomenclature: 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
77
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.
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.
5.3. Structure
All manuscripts submitted to Clinical Oral Implants Research should include Title Page, Abstract, Main Text and
Acknowledgements, Tables, Figures and Figure Legends as appropriate.
Title Page: should contain the title of the article, full name(s) of the authors (no more than 6) and institutional
affiliation(s), a running title not exceeding 60 letters and spaces, and the name, telephone and fax numbers,
email and complete mailing address of the author responsible for correspondence. The author must list
appropriate key words for indexing purposes.
Abstract: should not to exceed 250 words. This should be structured into: objectives, material and methods,
results, conclusions, and no other information.
Main Text of Original Research Article should include Introduction, Material and Methods, Results and
Discussion.
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.
Main Text of Short Communications: Short communications are limited to two printed pages including
illustrations and references and need not follow the usual division into material and methods, etc., but should
have an abstract.
Acknowledgements: Acknowledge only persons who have made substantive contributions to the study.
78
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 should be
acknowledged.
5.4. References
References 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, and followed by volume number in bold type, and page
numbers.
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: Academic Press.
We recommend the use of a tool such as EndNote or Reference Manager for reference management and
formatting. EndNote reference styles can be searched for here: www.endnote.com/support/enstyles.asp .
Reference Manager reference styles can be searched for here: www.refman.com/support/rmstyles.asp
5.5. Tables, Figures and Figure Legends
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.
79
Figures: 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. Each
figure should have a legend
Preparation of Electronic Figures for Publication: Although low quality images are adequate for review
purposes, print publication requires high quality images to prevent the final product being blurred or fuzzy.
Submit EPS (lineart) or TIFF (halftone/photographs) files only. MS PowerPoint and Word Graphics are
unsuitable for printed pictures. Do not use pixel-oriented programmes. Scans (TIFF only) should have a
resolution of 300 dpi (halftone) or 600 to 1200 dpi (line drawings) in relation to the reproduction size (see
below). EPS files should be saved with fonts embedded (and with a TIFF preview if possible). For scanned
images, the scanning resolution (at final image size) should be as follows to ensure good reproduction: lineart:
>600 dpi; half-tones (including gel photographs): >300 dpi; figures containing both halftone and line images:
>600 dpi.
Permissions: If all or parts of previously published illustrations are used, permission must be obtained from
the copyright holder concerned. It is the author's responsibility to obtain these in writing and provide copies to
the Publishers.
6. AFTER ACCEPTANCE
Upon acceptance of a paper for publication, the manuscript will be forwarded to the Production Editor who is
responsible for the production of the journal.
6.1 Proof Corrections
The corresponding author will receive an email alert containing a link to a web site. A working email 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: 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;
in your absence, please arrange for a colleague to access your e-mail to retrieve the proofs. Proofs must be
returned to the Production Editor within three days of receipt.
Excessive changes made by the author in the proofs, excluding typesetting errors, will be charged separately.
Other than in exceptional circumstances, all illustrations are retained by the publisher. Please note that the
author is responsible for all statements made in his work, including changes made by the copy editor.
Articles should not normally exceed 10 printed pages, including illustrations and references. Additional pages
will be charged to the author(s) at the rate of USD 160 per page.
80
6.2 Early View (Publication Prior to Print)
Clinical Oral Implants Research is covered by Blackwell Publishing's Early View service. Early View articles are
complete full-text articles published online in advance of their publication in a printed issue. Early View articles
are complete and final. They have been fully reviewed, revised and edited for publication, and the authors' final
corrections have been incorporated. Because they are in final form, no changes can be made after online
publication. The nature of Early View articles means that they do not yet have volume, issue or page numbers,
so Early View articles cannot be cited in the traditional way. They are therefore given a Digital Object Identifier
(DOI), which allows the article to be cited and tracked before it is allocated to an issue. After print publication,
the DOI remains valid and can continue to be used to cite and access the article.
6.3 Author Services
Online production tracking is available for your article through Wiley-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 http://authorservices.wiley.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.
For more substantial information on the services provided for authors, please see Wiley-Blackwell Author
Services
6.4 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.
6.5 Offprints
A PDF offprint of the online published article will be provided free of charge to the corresponding author, and
may be distributed subject to the Publisher's terms and conditions. Additional paper offprints may be ordered
online. Please click on the following link, fill in the necessary details and ensure that you type information in all
of the required fields: Offprint.Cosprinters. If you have queries about offprints please e-mail
offprint@cosprinters.com
6.6 Note to NIH Grantees
Pursuant to NIH mandate, Wiley-Blackwell will post the accepted version of contributions authored by NIH
grant-holders to PubMed Central upon acceptance. This accepted version will be made publicly available 12
months after publication. For further information, see www.wiley.com/go/nihmandate
81
Anexo C
Ilustração do procedimento de obtenção da liga Ti-15Mo.
Figura 13 - Forno a arco voltaico utilizado na fusão das ligas.
Figura 14 - Detalhe da câmara de fusão.
Figura 15 - Lingote obtido após a fusão dos elementos puros.
82
Anexo D
Ilustração do procedimento de modificação das superfícies por laser.
Figura 16 - Aparelho de laser Yb:YAG pulsado.
Figura 17 - Irradiação da superfície do implante.
83
Figura 18 - Implante de Ti-15Mo com superfície usinada.
Figura 19 - Implante de Ti-15Mo com superfície modificada por laser.
84
Anexo E
Ilustração do procedimento cirúrgico.
Figura 20 - Tricotomia.
Figura 21 - Anti-sepsia com PVPI degermante e tópico.
Figura 22 - Anestesia local.
85
Figura 23 - Incisão no plano dérmico e muscular.
Figura 24 - Incisão periosteal.
Figura 25 - Descolamento e exposição do leito receptor.
86
Figura 26 - Sequência progressiva das fresas utilizadas na confecção dos
defeitos ósseos (Conexão, SP, Brasil).
Figura 27 - Início do preparo do leito receptor do implante com a fresa lança.
Figura 28 - Preparo sequencial do leito receptor do implante com a fresa
helicoidal de 2,0 mm.
87
Figura 29 - Preparo sequencial do leito receptor do implante com a fresa piloto
de 2,0/3,0 mm.
Figura 30 - Finalização do preparo do leito receptor do implante com a fresa
helicoidal de 3,0 mm.
Figura 31 - Leito receptor do implante após a confecção do defeito ósseo.
88
Figura 32 - Instalação manualmente do implante de Ti-15Mo com superfície
usinada na metáfise tibial esquerda.
Figura 33 - Instalação manualmente do implante de Ti-15Mo com superfície
modificada por laser na metáfise tibial direita.
Figura 34 - Sutura em planos dos tecidos descolados.
89
Anexo F
Ilustração da análise biomecânica.
Figura 35 - Torquímetro analógico utilizado para os testes biomecânicos.
Figura 36 - Mensuração dos valores obtidos no teste de torque reverso em
N.cm.
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