Avaliação biomecânica da união dente-implante com diferentes tipos de conectores, por meio do... por Ederson Aureo Gonçalves Betiol - Versão HTML

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EDERSON AUREO GONÇALVES BETIOL

AVALIAÇÃO BIOMECÂNICA DA UNIÃO DENTE-IMPLANTE COM

DIFERENTES TIPOS DE CONECTORES, POR MEIO DO MÉTODO

DOS ELEMENTOS FINITOS

São Paulo

2006

Ederson Aureo Gonçalves Betiol

Avaliação biomecânica da união dente-implante com diferentes tipos de conectores, por meio do método dos elementos finitos

Tese apresentada à Faculdade de

Odontologia da Universidade de São Paulo,

para obter o título de Doutor, pelo Programa

de Pós-Graduação em Odontologia.

Área de Concentração: Prótese Dental

Orientador: Prof. Dr. Cláudio Luiz Sendyk

São Paulo

2006

FOLHA DE APROVAÇÃO

Betiol EAG. Avaliação biomecânica da união dente-implante com diferentes tipos de conectores, por meio do método dos elementos finitos [Tese de Doutorado]. São Paulo: Faculdade de Odontologia da USP; 2006.

São Paulo, ___/___/2006

Banca Examinadora

1)Prof. Dr.

Cláudio Luiz Sendyk

Titulação:

Julgamento:

Assinatura

2) Prof.(a) Dr.(a)

Titulação:

Julgamento:

Assinatura

3) Prof.(a) Dr.(a)

Titulação:

Julgamento:

Assinatura

4) Prof.(a) Dr.(a)

Titulação:

Julgamento:

Assinatura

5) Prof.(a) Dr.(a)

Titulação:

Julgamento:

Assinatura

Aos meus pais, GENTIL e AUREA,

pelo exemplo, amor, orações, enfim, por

estarem sempre presentes na minha vida.

À minha esposa, JULIANA,

pelo amor, dedicação e por estar sempre a

meu lado.

AGRADECIMENTOS

Ao Prof. Dr. CLÁUDIO L. SENDYK,

pela orientação, amizade e pelo exemplo na vida profissional e pessoal, complementando minha formação.

À Profª. Drª. MILDRED BALLIN HECKE,

pelos conhecimentos científicos transmitidos na área dos elementos finitos, possibilitando assim, o desenvolvimento desta pesquisa.

Ao Prof. ROBERTO VOSGERAU,

pela realização dos modelos no programa ANSYS® e por sua disponibilidade e interesse.

Aos professores do Departamento de Prótese, da Faculdade Odontologia de São Paulo, pela receptividade e pelos conhecimentos transmitidos.

Aos funcionários do Departamento de Prótese, CORACI, SANDRA, VALDINEA e REGINA, pelo auxílio nos momentos em que estive ausente.

Aos amigos, EDUARDO ROLLO DUARTE, MAURÍCIO S. RIBEIRO e PLÍNIO HÚNGARO, pelos laços de amizade que tornaram este curso ainda mais importante.

Aos amigos, AMAURY M. SILVEIRA, ARQUIMEDES GRANATES FARIA, CEVERTON BRUM

GUILHERME BERGER, LAÉRCIO NIKEL LOPES, PAULO A. MILANI, ROSENA S. DA ROSA E

WALTER ROSA DO NASCIMENTO JR,

pelo incentivo à carreira universitária, fortalecendo laços de respeito e amizade.

Betiol EAG. Avaliação biomecânica da união dente-implante com diferentes tipos de conectores, por meio do método dos elementos finitos [Tese de Doutorado]. São Paulo: Faculdade de Odontologia da USP; 2006.

RESUMO

Este estudo apresenta uma análise, por meio do método não linear dos elementos finitos, de uma prótese parcial fixa de quatro elementos, tendo como pilares um dente natural, localizado na região do primeiro pré-molar inferior, e um implante osseointegrado, localizado na região do segundo molar inferior do mesmo hemi-arco. Os modelos deste trabalho, foram criados a partir de radiografias periapicais da região posterior da mandíbula, foram digitalizadas e, posteriormente modificadas, dando origem aos modelos computacionais. Com auxílio do programa Ansys®

simulou-se uma carga vertical de 175 N, distribuída ao longo dos retentores e pônticos desta prótese. Foram avaliadas três situações: Modelo 1: prótese fixa com conectores rígidos; Modelo 2: prótese fixa com um conector semi-rígido entre o primeiro pré-molar e o segundo pré-molar; Modelo 3: prótese fixa com um conector semi-rígido entre primeiro molar e segundo molar. Para simular os conectores semirígidos foram usados elementos de contato. A partir dos resultados obtidos, percebeu-se, em todos os modelos, que a região óssea que apresentou maior concentração de tensões foi a próximo da crista óssea mesial do implante, sendo os maiores níveis de tensões encontrados no Modelo 2 e os menores no modelo 3.

Observou-se também, com relação ao implante, nos Modelos 1 e 3, altos níveis de tensões na região cervical-mesial, próximo da união retentor-pilar intermediário, já no Modelo 2 percebemos um grande aumento das tensões em toda região cervical.

Constatou-se também, com relação aos conectores no Modelo 1, altos níveis de tensões entre os pônticos e entre o pôntico e o retentor sobre implante; no Modelo 2, os maiores níveis de tensões foram encontrados entre os molares e, no Modelo 3 os maiores níveis de tensões foram encontrados no conector semi-rígido.

Palavras-Chave: Prótese Parcial Fixa – Comportamento biomecânico – Tensões internas – Implantes dentário

Betiol EAG. Biomechanical evaluation of implant-tooth union with different types of connectors through the finite element method [Tese de Doutorado]. São Paulo: Faculdade de Odontologia da USP; 2006.

ABSTRACT

The aim of this study was to analyze, through a non linear method of finite elements, a fixed partial denture of four elements, having natural teeth as an abutment located in the mandibular first pre-molar region and an osseointegrated implant located in the mandibular second molar region in the same hemi-arc, when a vertical load of 175N

was applied and distributed over the retainer and pontic. Three situations were evaluated: Model 1: fixed denture with rigid connectors; Model 2: fixed denture with a semi-rigid connector between the first and second pre-molar; Model 3: fixed denture with a semi-rigid connector between first molar and second molar. From the results obtained from all models, the bone region that presented the highest stress concentration was close to the mesial region in the cortical bone of the implant. The highest stress levels were found in model 2 and the lowest in model 3. As regards the implant, in models 1 and 3, higher stress levels were also observed in the cervical-mesial region, close to the intermediate retainer abutment union. In model 2, a great increase of stress was observed in the entire cervical region. Moreover, with regard to the connectors, in model 1, there were high stress levels between the pontics and between the pontic and implant retainer; in model 2 the highest stress levels were found between the molars; and in model 3, the highest stress levels were found at the semi-rigid connector.

Keywords: Fixed partial denture – biomechanical behavior – Internal stress – dental implant

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LISTA DE FIGURAS

Figura 4.1 - Imagens radiográficas da região posterior da mandíbula 47

Figura 4.2 - Imagem no Programa AUTOCAD®, após digitalização da imagem

radiográfica

48

Figura 4.3 - Imagem da malha do modelo no Programa ANSYS®

51

Figura 4.4 - Imagem da malha em maior aproximação do dente natural 52

Figura 4.5 - Imagem da malha em maior aproximação do implante ósseo 53

Figura 4.6 - Imagem no Programa ANSYS® mostrando as diferentes estruturas usadas no modelo

54

Figura 4.7 - Imagem do modelo 2, mostrando o posicionamento do conector semi-rígido entre os pré-molares

55

Figura 4.8 - Imagem do modelo 3, mostrando o posicionamento do conector semi-rígido entre os molares

56

Figura 5.1 - Tensões de Von Misses após a aplicação das cargas oclusais no

modelo

1

60

Figura 5.2 - Tensões de Von Misses do modelo 1 em uma aproximação maior da região próxima ao implante ósseo

64

Figura 5.3 - Direções principais de tensões próximas ao implante ósseo 65

Figura 5.4 - Direções principais de tensões próximas ao dente natural 65

Figura 5.5 - Tensões de Von Misses no modelo 1 em um maior aumento da região óssea próxima à cervical-mesial do implante

67

Figura 5.6 - Tensões de Von Misses no modelo 1 em um maior aumento da região óssea próxima ao dente natural

68

Figura 5.7 - Tensões de Von Misses após a aplicação das cargas oclusais no

modelo

2

69

Figura 5.8 - Tensões de Von Misses do modelo 2 em uma aproximação maior da região próxima ao implante ósseo

70

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Figura 5.9

- Tensões de Von Misses no modelo 2 com maior aumento da região óssea próxima à cervical-mesial do implante

71

Figura 5.10 - Tensões de Von Misses após a aplicação das cargas oclusais no

modelo

3

72

Figura 5.11 - Tensões de Von Misses no modelo 3 em um maior aumen to da região óssea próxima à cervical-mesial do implante 74

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LISTA DE TABELAS

Tabela 4.1

- Dimensão média, em milímetros, dos dentes utilizados para compor

o

modelo

49

Tabela 5.2

- Propriedades mecânicas dos materiais que compõem o

modelo (REES; JACOBS, 1997; SENDYK,1998)

54

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

mm Milímetro

GPa Giga

Pascais

MPa Mega

Pascais

μm Micrômetro

N Newton

N/cm

Newton por centímetro

N/mm²

Newton por milímetro quadrado

%

Porcento

GB Gigabytes

RAM

Random Access Memory

K

Kilobytes

MHz

Megahertz

IME/IMC Elementos

Intramóveis

POM Polioximetileno

SMX

Maior nível de tensão

34

Primeiro pré-molar inferior esquerdo

35

Segundo pré-molar inferior esquerdo

36

Primeiro molar inferior esquerdo

37

Segundo molar inferior esquerdo

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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO

13

2 REVISÃO DA LITERATURA

15

3 PROPOSIÇÃO

43

4 MATERIAIS E MÉTODOS

44

4.1 Geometria das Estruturas

47

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO

59

6 CONCLUSÕES

78

REFERÊNCIAS

80

ANEXO

92

13

1 INTRODUÇÃO

A implantologia teve seu início com os estudos de Bränemark nos anos sessenta. Porém, a partir dos anos oitenta essa técnica foi amplamente difundida e os implantes que, inicialmente, eram usados somente para casos de desdentados totais inferiores, passaram a restaurar a ausência de alguns elementos dentários e também a ausência unitária.

Foi então que os profissionais passaram a se deparar com situações em que implantes são posicionados para repararem perdas dentárias parciais.

Contudo, em algumas situações, devido a um problema local ou sistêmico, não é possível a colocação da quantidade de fixações necessárias à reabilitação somente sobre implantes. Em outras situações ocorre a perda de um ou mais implantes, impedindo também a realização de uma prótese somente implanto-suportada.

Nesses casos, pode ser necessário unir um implante osseointegrado a um dente natural, que possuam mobilidade diferente, podendo levar a problemas com a estrutura da prótese fixa e, em determinadas situações, com a saúde dos pilares, levando ao insucesso.

Alguns autores, como Cohen e Orenstein (1994), Ismail e Misch (1991) e Kay (1993) sugerem a separação das próteses dento-implanto-suportada, por meio de encaixes (conexão semi-rígida), abstendo-se de usar uma conexão rígida (monobloco), que sobrecarregaria o implante, por possuir uma mobilidade bem menor que o dente. Outros – como Cavicchia e Bravi (1994), Chee e Cho (1997), Clepper (1997), Jansen (1997), Jiménez-Lopez (2000), Rangert et al. (1995) e 14

INTRODUÇÃO

Sullivan (1986) – sugerem que, nos casos em que há necessidade de combinação entre o elemento dentário e o implante osseointegrado, deve-se lançar mão de uma conexão rígida, para que o elemento dentário não sofra intrusão.

Pretende-se, com este trabalho, demonstrar e comparar a

distribuição das tensões sobre os pilares, as estruturas de suporte e sobre uma prótese parcial fixa de quatro elementos em liga áurea, tendo como pilares um dente natural, localizado na região do primeiro pré-molar inferior, e um implante osseointegrado, localizado na região do segundo molar inferior do mesmo hemi-arco, quando esse conjunto está submetido a uma carga oclusal, pelo método não linear dos elementos finitos. Discutir-se-á, também, o comportamento biomecânico em três diferentes situações: a) com conectores rígidos; b) com um conector semi-rígido entre o primeiro pré-molar e o segundo pré-molar e c) com um conector semi-rígido entre o primeiro molar e o segundo molar.

15

2 REVISÃO DA LITERATURA

Vários estudos referentes ao tema em questão são apresentados neste capítulo, visando especificar o que foi realizado por estudiosos na área pesquisada.

Selna, Shillingburg e Kerr (1975) estudaram a tensão gerada em um segundo pré-molar superior submetido a forças oclusais. Observaram que o método dos elementos finitos, muito usado em Engenharia, pode também ser utilizado para se observar a distribuição de tensões em dentes e restaurações, em face da comparação dos resultados de sua pesquisa com estudos fotoelásticos e achados clínicos.

Corrêa e Matson (1977) compararam o método do elemento finito com a fotoelasticidade bi e tridimensional e chegaram à conclusão que, com a fotoelasticidade, só é possível uma avaliação qualitativa das tensões no interior das estruturas, mas que, com o método dos elementos finitos, pode-se fazer uma análise quantitativa (matemática) e qualitativa.

Kitoh, Suetsugu e Murakami (1977) observaram, por meio do método dos elementos finitos, partindo de um modelo bidimensional de um primeiro pré-molar inferior e do osso mandibular subjacente, que, sobre carga oclusal, o ligamento periodontal apresentava grande capacidade de suporte para o dente.

Verificaram também que, quando sujeito a uma carga no sentido vestíbulo-lingual na região coronária do dente em questão, o fulcro se localizava no terço apical.

16

REVISÃO DA LITERATURA

Concluíram que o método referido é muito melhor que a fotoelasticidade e que o indicador de tensões ( strain gauge).

Nyman e Lindhe (1979) fizeram um estudo, com base em 60 casos clínicos de próteses extensas com múltiplos pônticos em cantilever e pilares com grande perda óssea, na maioria dos casos contrariando a lei de Ante. Todas as próteses examinadas funcionaram por oito a dez anos sem perder o ligamento ao redor dos dentes suportes. Os autores salientaram que o sucesso de tais próteses se dá, provavelmente, em virtude da completa eliminação da placa bacteriana e por causa do desenho oclusal correto.

Ericsson et al . (1986) fizeram um estudo clínico com 10 indivíduos, reabilitados por próteses fixas, suportadas ao mesmo tempo por elementos dentários e por implantes osseointegrados. Em seis deles foram utilizados conectores rígidos e, nos outros quatro, conectores semi-rígidos. Esses pacientes foram avaliados por um período de seis a trinta meses, quando então se revelaram bons resultados clínicos. Os autores discutiram as diferenças entre a mobilidade dos implantes e dos dentes, em razão da presença do ligamento periodontal. Contudo, graças ao curto tempo de acompanhamento e ao pequeno número de pacientes tratados, os autores ainda não o indicaram como regra para tratamento.

Williams, Edmundson e Rees (1987) analisaram, a partir de um modelo bidimensional de uma secção vestíbulo-lingual de um molar, a distribuição das tensões pelo método dos elementos finitos, variando a extensão da restauração.

Esse modelo foi submetido a uma carga de 100 N, distribuída uniformemente ao longo das inclinações da superfície oclusal.

17

REVISÃO DA LITERATURA

Richter (1989) propôs a utilização de elementos “choque-

absorventes” integrados no desenho do implante, para permitir uma melhor dissipação das cargas sobre a mandíbula, os dentes e os implantes. Nesse trabalho, o autor sugere que, com a utilização de tais elementos, poder-se-ia obter uma mobilidade semelhante ao de um dente natural. Mas, embora seja possível descrever-se a biomecânica dos implantes pelo uso de princípios mecânicos, somente conclusões parciais são possíveis, pois o nível limite de stress sobre o osso é desconhecido.

Siegele e Soltesz (1989) investigaram a influência da forma do implante na distribuição das tensões no osso pelo método do elemento finito.

Observaram implantes com as seguintes formas: cilíndrico, cônico, escalonado, em forma de parafuso e cilíndrico oco. Os resultados demonstraram que implantes com diferentes formas transmitiam diferentemente as tensões para o tecido ósseo. Os implantes cônicos e escalonados transmitiram maiores tensões que os de formato regular, como os cilíndricos e cilíndricos rosqueáveis. Sugeriram cobertura bioativa para melhorar a distribuição das tensões.

Astrand et al . (1991) fizeram um estudo em que foram avaliados 23

pacientes com a dentição mandibular em Classe I de Kennedy (1942), para os quais foram confeccionadas próteses na parte posterior da mandíbula. Nesse trabalho, em um dos lados foram utilizadas próteses suportadas por dois implantes (próteses tipo I) e, no outro lado, próteses suportadas por um implante e um dente natural (próteses tipo II). O percentual de falhas foi próximo para os dois tipos de próteses; 10,9% para as próteses tipo I e 8,7% para as próteses tipo II. Segundo os autores, ainda de um ponto de vista teórico, a combinação de um dente e de um implante 18

REVISÃO DA LITERATURA

osseointegrado deveria apresentar problemas devido à diferença de ancoragem no osso, resultando em complicações biomecânicas. No entanto, os resultados de tal estudo não indicaram nenhuma desvantagem na conexão de dentes a implantes na mesma restauração.

Lum (1991) sugeriu que implantes curtos não deveriam ser usados e afirmou que alguns autores acreditam que as forças oclusais devem ser dissipadas em implantes de maior diâmetro, para que não haja perda óssea na região. Sugeriu um aumento no número de implantes e aumento do diâmetro para uma melhor distribuição de tensões e também a ferulização de um implante a um dente natural.

Indicou o uso de uma placa oclusal para prevenir sobrecargas por causa da parafunção.

Rangert, Gunne e Sullivan (1991) levaram a termo um estudo “in vitro”, mostrando que, do ponto de vista mecânico, existe um pequeno risco de sobrecarga no implante, em uma situação em que um implante Brånemark é conectado a um dente sadio. Isso é causado graças à união abutment-parafuso de ouro, que atua como um elemento flexível nessa situação. Graças à união flexível do parafuso, a carga é distribuída, igualmente, entre implante e dente, permitindo, desta forma a estimulação do suporte do dente. Em tal situação, o implante é submetido a um momento de torção, que está bem abaixo da capacidade de carga máxima do parafuso de união. Testes de fadiga não indicaram qualquer perda ou falha dos parafusos de união, quando utilizados dentro do espaço normal de mobilidade vertical do dente. Mobilidade transversa excessiva pode, no entanto, causar perda do parafuso. O controle da mobilidade transversa é, por isso, essencial nessa terapia.

19

REVISÃO DA LITERATURA

Mathews et al . (1991), em um estudo “in vitro”, observaram os efeitos do tipo de conexão, rígido ou não-rígido, sobre o cimento de retenção em uma prótese parcial fixa, combinando dente natural e implante. Um dente natural foi colocado em um bloco, de forma tal que poderia mover-se, quase como um pré-

molar saudável, bem como foi colocado um implante, de forma a ficar imóvel.

Unindo-os, poderia haver uma conexão rígida ou não-rígida. As próteses foram cimentadas sobre os dentes naturais e parafusadas com parafusos de ouro sobre os implantes. Um ano de tensão foi aplicado sobre a prótese por uma máquina de simulação de força, realizando 10 testes sobre cada tipo de conexão. Os resultados dessa investigação indicaram que tanto o conector rígido quanto o não-rígido deram um resultado satisfatório relativo à força de união entre dente natural e prótese. Os autores ressaltaram, porém, que um ano é muito pouco na vida de uma prótese e a diminuição da retenção poderia aparecer mais tarde.

Gunne et al . (1992) realizaram um estudo clínico com 23 pacientes classe I de Kennedy (1942) na arcada inferior e prótese total na arcada superior.

Foram confeccionadas 46 próteses fixas de um lado, suportadas somente por implantes (tipo I) e, do lado oposto, foram confeccionadas próteses fixas, unindo um dente natural a um implante (tipo II). Aqueles pacientes foram avaliados em um período de três anos, e a taxa de sobrevivência dos implantes foi de 88,4% . A perda óssea marginal no primeiro e segundo anos em função foi de 0,46 e 0,56 mm, respectivamente. A perda óssea após o segundo ano em função foi significativamente menor próximo ao implante-suporte das próteses fixas do tipo II.

Nesse estudo os autores não encontraram desvantagens na combinação dente-implante.

20

REVISÃO DA LITERATURA

Holmes et al . (1992) usaram o método dos elementos finitos com o sistema de implante IMZ (4.0 por 13.0mm), restaurado com uma coroa de ouro e avaliaram a influência do polioximetileno (POM) no elemento intramóvel (IME), quando submetido a forças verticais e oblíquas. Observaram que a concentração de tensões no osso e nos componentes do sistema de implante foram maiores quando submetidos a cargas oblíquas (30 graus), do que quando sujeitas a cargas verticais.

A transmissão de tensão ocorreu, principalmente, na região da crista óssea dos implantes e essa tensão não foi reduzida com o uso do elemento intramóvel de polioximetileno, comparado ao de titânio. A máxima tensão ocorreu no parafuso de fixação.

Kay (1993) reportou suas experiências clínicas com os vários tipos de conexão de próteses sobre implantes e concluíram que as próteses implanto-suportadas têm aplicação autolimitante seja porque requerem muitos implantes, seja devido à sua inabilidade de prover distribuição das forças oclusais ou estabilização de dentes com mobilidade por meio de esplintagem. Esse tipo de restauração tem, também, mais problemas mecânicos de stress, graças à falta de propriocepção natural. Com relação às próteses passivamente conectadas de implantes a dentes naturais (com conexões de semiprecisão), o autor relatou que são naturalmente instáveis e ostentavam o potencial de migração do segmento do dente natural. Além do mais, conexões de semiprecisão têm pobre qualidade de esplintagem. Já as próteses que conectavam rigidamente implantes a dentes apresentaram certo risco biomecânico, particularmente se os abutments naturais eram móveis. Inexplicáveis perdas ósseas, nesse tipo de união, têm sido reportadas ao redor dos implantes. O

autor concluiu, ainda, que o melhor tipo de conexão por ele utilizado foi a associação 21

REVISÃO DA LITERATURA

com elementos intramóveis no implante. Segundo ele, as conexões resilientes provinham da distribuição das tensões e aliviaram os problemas das conexões rígidas entre dentes e implantes. A conexão resiliente também atenua as forças de impacto, criando compatibilidade com coroas metalo-cerâmicas. Além disso, permite conexões rígidas entre dentes e implante e é o método com maior nível e maior número de casos reportados com sucesso, a longo prazo.

Sheets e Earthman (1993) apresentaram uma hipótese de

dissipação de energia, que explora sua importância nos sistemas de implantes.

Graças à característica de conservação de energia apresentada pelos implantes rígidos, uma força aplicada a uma coroa implanto-suportada é transferida, por meio do implante, com pequenas alterações, resultando em uma deformação elástica e mínima absorção da energia mecânica pelo implante. Forças aplicadas à porção das próteses dento-suportadas foram transferidas ao ápice da raiz como uma onda de tensões, resultando em dissipação de energia pelo ligamento periodontal. Esse combinado de deformação elástica e inelástica dissipou significante energia mecânica. Como resultado, o dente natural rigidamente esplintado a um implante recebeu altos níveis de tensões mecânicas, os quais poderiam causar intrusão do dente. Os autores concluíram, ainda, que, quando possível, os dentes naturais e os implantes deveriam ser independentes uns dos outros e que, quando dentes naturais e implantes estão combinados em uma prótese, considerações deveriam ser feitas, incluindo um mecanismo de absorção de energia no desenho da prótese.

Walton e MacEntee (1993) fizeram um estudo com 29 pacientes, que receberam 32 próteses implanto-suportadas (12 fixas e 20 removíveis), colocadas sobre 107 implantes. Apesar do curto período de acompanhamento, 22

REVISÃO DA LITERATURA

observaram que as próteses removíveis necessitaram mais ajustes e reparos do que as próteses fixas. Salientaram que essas considerações deveriam ser levadas em conta durante o planejamento das próteses.

Cohen e Orenstein (1994) discutiram a combinação de implantes e dentes como pilares de próteses fixas e citam Hobo (1990) para afirmar que os dentes naturais têm, aproximadamente, de 100 a 200 μm de mobilidade graças à presença do ligamento periodontal, enquanto os implantes osseointegrados, em virtude da íntima relação com o tecido ósseo, têm uma mobilidade de aproximadamente 10 μm. Dessa forma, durante as cargas mastigatórias sobre a ponte fixa, o implante seria sobrecarregado. Sugeriram, então, uma conexão semirígida, em que a parte fêmea é colocada dentro da coroa do implante e a parte macho, unida ao pôntico.

Weinberg e Kruger (1994) teceram algumas considerações

biomecânicas quando há união de um pilar dente natural e um pilar implante osseointegrado. Ressaltaram, neste estudo, a diferença de mobilidade de um implante para um dente natural em face da presença das fibras periodontais, e recomendaram o uso de um encaixe semi-rígido para prevenir a sobrecarga do implante ou do parafuso de retenção.

Breeding et al . (1995) comentaram a respeito da união de dentes naturais a implantes osseointegrados, por meio de próteses parciais fixas, e discutiram a diferença de mobilidade entre eles. Afirmaram que alguns autores defendiam o uso de uma conexão rígida e outros, a semi-rígida. Esse estudo in vitro mostra o funcionamento de uma prótese com conector rígido e outra com conector semi-rígido.

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Lewinstein, Banks-Sills e Eliasi (1995) mostraram um novo sistema ( IL system) para suporte de extensão distal de próteses em cantilever em que usavam um pequeno implante e um encaixe especial tipo bola e analisaram, em um modelo bidimensional, pelo método dos elementos finitos, esse sistema, o osso ao redor e uma prótese no sistema convencional. Observaram que o uso desse sistema de suporte para extensão distal diminuiu drasticamente a tensão no osso, cantilever e implantes. Sugeriram que esse novo sistema é recomendado para pacientes desdentados totais e parciais.

Sakaguchi e Borgensen (1995), pelo método de análises de contato de elemento finito, estudaram o mecanismo de transferência de carga entre os componentes protéticos, causado por uma aplicação de torque nos parafusos usados para a união dos componentes.

Olsson et al. (1995) apresentaram um trabalho clínico realizado com 23 pacientes classe I de Kennedy (1942) na arcada inferior e prótese total como antagonista. Em um dos lados os pacientes foram reabilitados com próteses unindo um dente natural a um implante e, do outro lado, as próteses foram suportadas somente por implantes. O índice de sobrevivência dos implantes foi de 88%. Não se observaram diferenças entre os dois lados. A estabilidade das próteses foi de 89%

nas próteses sobre implantes e de 91% nas próteses sobre implantes e dentes naturais. A mudança de nível ósseo marginal nos implantes foi pequena em um período de cinco anos (média de 0,1 a 0,3mm) e sem diferença entre os dois lados.

Os autores concluíram que não foi possível demonstrar um risco maior de fracasso de implantes de próteses fixas suportadas por dente-implante quando comparadas a próteses fixas suportadas somente por implantes.

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REVISÃO DA LITERATURA

Bassi et al . (1996) fizeram um estudo com 40 pacientes desdentados parciais, avaliando a possibilidade de colocação de implantes para restaurar, com próteses fixas, a área edêntula. Concluíram que os implantes não eram a solução ideal para serem usados em grande escala, em virtude de: a) higiene precária (23

pacientes); b) razões econômicas (6 pacientes); c) estarem satisfeitos com as próteses parciais removíveis (5 pacientes); d) medo e descrença (3 pacientes); e) longa duração do tratamento (1 paciente); f) atrofia da crista do rebordo alveolar (1

paciente). Apenas um paciente foi tratado com implante. Os autores sugeriram as próteses parciais removíveis como tratamento de grande valor terapêutico.

Akpinar et al . (1996) compararam a distribuição de tensão de dois implantes osseointegrados, com formatos diferentes, usados como pilares posteriores de uma prótese fixa, sendo o pilar anterior um dente natural. Foram usados, nesse estudo, implantes ITI 1 (parafuso oco) e o ITI 2 (parafuso maciço).

Observaram que o parafuso maciço apresentava menor concentração de esforços ao redor do implante. O autor salientou a dificuldade técnica da confecção do modelo matemático do parafuso oco, que foi composto de duas partes separadas na região do ápice, o que pode ter causado valores um pouco maiores nessa área. Os resultados foram obtidos pelo método dos elementos finitos, tendo sido usado um modelo bidimensional.

Kamposiora et al . (1996) utilizaram o método dos elementos finitos de análise bidimensional para avaliar a distribuição e os níveis de tesão em uma prótese parcial fixa de três elementos (de primeiro pré-molar inferior ao primeiro molar inferior), usando diferentes materiais (liga de ouro tipo III, Dicor® e In-ceram®) e com diferentes espessuras de conectores (3,0 e 4,0mm). A maior tensão ocorreu 25

REVISÃO DA LITERATURA

na região dos conectores e foi 40% a 50% menor para os conectores de 4,0mm. Os níveis de tensão dentro do modelo de In-ceram® foram menores que os dos outros dois materiais.

Papavasiliou et al . (1996), a partir de quatro diferentes combinações pilar-restauração, usando implantes “Brånemark” sobre forças mastigatórias de 200

N, estudaram a distribuição de tensões sobre os intermediários, valendo-se de duas posições diferentes do parafuso de fixação e duas posições das margens das coroas cimentadas versus parafusadas. Os modelos com parafusos sobre os pilares tiveram menor e melhor distribuição de tensão que aqueles onde os parafusos se encontravam em uma posição mais interna. As próteses parafusadas e com margens de coroas curtas tiveram maiores índices de tensões. Para esse estudo, foram utilizados modelos bidimensionais e análise pelo método dos elementos finitos.

Laganá (1996) estudou, em sua tese de livre docência, por meio do método do elemento finito, o comportamento biomecânico das estruturas de suporte e da prótese parcial removível de extremidade livre, com encaixe extracoronário rígido e semi-rígido. Nesse trabalho foram utilizadas três radiografias panorâmicas, aleatórias, de pacientes da clínica odontológica da Faculdade de Odontologia da Universidade de São Paulo, para a determinação da proporção dente/altura de mandíbula e utilizados os dados da literatura para se obter as dimensões anatômicas da coroa e da raiz do primeiro pré-molar inferior no que se refere à altura e à largura.

Clepper (1997) desenvolveu algumas orientações para conexão de implantes a dentes naturais e considerou a evidência, comentada na literatura, de 26

REVISÃO DA LITERATURA

que a união dente-implante poderia trazer problemas clínicos, mas não descartou esse tipo de opção no plano de tratamento.

Gross e Laufer (1997) realizaram uma revisão de literatura com artigos sobre estudos clínicos e laboratoriais de conexões dente-implante e concluíram que esse tipo de união deve ser considerado com precauções. Segundo os autores, aparentemente, a esplintagem de dentes que estão bem suportados, com mobilidade normal e posicionados próximos ao implante, não é destrutiva. No entanto, é mais seguro separar dentes e implantes, se possível, especialmente quando os dentes possuem pouca estrutura de suporte, já que as pesquisas demonstraram concentrações de altos níveis de tensões ao redor do pescoço do implante, em conexões rígidas. O risco clínico de intrusão dentária é potencializado com o uso de conexões semi-rígidas.

Ingber (1997) comentou a diferença biológica existente entre um dente natural, que possui ligamento periodontal, e um implante que relativamente não possui movimento no osso. Essa conexão teria como conseqüência a migração apical do dente natural, recomendando uma conexão rígida.

Jansen (1997) afirmou que a união implante-dente deve ser evitada, sempre que possível, e explicou que os dentes não podem ajudar os implantes, mas podem prejudicá-los e que implantes não ajudam os dentes, mas podem tolerá-los.

Salientou que, com os avanços das técnicas cirúrgicas, se existe um espaço para um pôntico, existe espaço para um implante, havendo poucas áreas onde os implantes não possam ser colocados.

Kayakan, Ballarini e Mullen (1997), em seu estudo, usaram a teoria de vigas para avaliar as diferenças de mobilidade entre implante e dente sobre a 27

REVISÃO DA LITERATURA

aplicação de uma força (carga oclusal) em uma prótese dento-implanto suportada. O

modelo teórico desenvolvido no estudo realizado demonstrou que, em uma prótese dento-implanto suportada simulada, as forças nocivas sobre o dente e o implante são sensíveis às diferenças na mobilidade rotacional entre dente e implante (mais que as diferenças na mobilidade vertical). Como é praticamente impossível aplicar, clinicamente, mobilidade rotacional em um dente e/ou implante é recomendado que, em tais próteses, a conexão a ser utilizada seja praticamente livre para rotacionar, eliminando, então, o momento sobre o implante. Além disso, segundo os autores, é recomendado que extensões não sejam usadas em tais situações, pois elas aumentam o momento e aplicam forças de extração nocivas às estruturas. Mas, se seu uso é essencial, elas deveriam ser suportadas por pequenos implantes, que restringissem o movimento vertical do final do cantilever.

Sertgöz (1997) avaliou o efeito de três materiais diferentes para superfície oclusal (resina, resina composta e porcelana) e quatro materiais diferentes para a infra-estrutura (ouro, prata-paládio, cromo-cobalto e liga de titânio) e observou a distribuição de tensão em uma prótese fixa inferior, suportada por seis implantes e pelo osso ao redor dos implantes, quando o sistema recebe uma carga oclusal vertical de 172 N, distribuído em todos os dentes. Concluiu que não houve diferenças substanciais com relação à distribuição de tensões no tecido ósseo, esponjoso e cortical ao redor do implante e que a tensão se concentrou no parafuso de retenção das próteses, aumentando o risco de falha. A melhor combinação de materiais encontrada, do ponto de vista biomecânico, seriam os materiais mais rígidos: cromo-cobalto para infra-estrutura e porcelana para a superfície oclusal.

Nesse estudo foi utilizado o método de análise dos elementos finitos tridimensional.

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Stauts (1997) comentou sobre seus insucessos, unindo implantes a dentes naturais, evitando assim este tipo de prótese. Esse tipo de conexão somente é usado se o espaço protético entre implante-dente for, no máximo, de 10 mm e, ainda, se o dente-suporte for extremamente saudável, utilizando para esses trabalhos uma conexão rígida.

Lindh, Gunne e Danielsson (1997) sugeriram um tipo de encaixe para união implante-dente natural, pois, segundo o autor, freqüentemente o seio maxilar e o nervo alveolar inferior dificultam a colocação de implantes na região posterior. Porém, com a confecção de próteses fixas, unindo dente a implantes, pode-se restaurar até a região de segundo pré-molar.

Garcia e Oesterle (1998) realizaram um estudo por meio de um questionário com sete perguntas a 2384 membros da academia de Osseointegração, com o objetivo de identificar a prevalência do fenômeno de intrusão dental dos pacientes de dentistas envolvidos em reabilitações com implantes. Dos questionários enviados, 32,5% foram respondidos e os autores constataram um resultado de 3,5% de ocorrência de intrusões dentárias nas próteses fixas dento-implanto suportadas. Os autores concluíram, também, que não havia evidências suficientes para correlacionar as intrusões com um sistema de implantes específico ou tipo da conexão usada.

Menicucci et al . (1998), por meio de um modelo tridimensional, avaliaram, com o auxilio do método dos elementos finitos, a distribuição de tensões no osso, ao redor de dois implantes usados para reter uma prótese total inferior, sujeita a cargas mastigatórias de 35 N na região do primeiro molar, usando dois sistemas de ancoragem: bolas e barra-clip (Nobel Biocare®). Observaram, nesse 29

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estudo, que o sistema barra-clip apresentava maiores tensões no osso em torno do implante; contudo, os autores salientaram que tal resultado foi obtido por meio de modelos matemáticos que não podem representar a complexidade biológica.

Mericske-Stern (1998) estudou as tensões geradas em dois

implantes ITI usados como pilares para sobredentaduras inferiores, retidas por encaixes tipo bola com auxílio de um dispositivo específico. Foi concluído que, com sistema de ancoragem usando bolas sobre várias condições testadas, registrou-se uma tendência de menores forças em ambos os implantes e em todas as três dimensões. Isso pode ser um fator favorável a longo prazo.

Schlumberger, Bowley e Maze (1998) fizeram um trabalho de revisão de literatura, sobre o fenômeno de intrusão na combinação dente-implante.

Concluíram que, embora várias teorias fossem propostas, a causa da intrusão de dentes naturais na combinação dente-implante em próteses parciais fixas não é conhecida. Vários estudos longitudinais têm demonstrado que esse tipo de restauração pode ter sucesso, ainda que casos clínicos de intrusão não possam ser ignorados.

Sendyk (1998) analisou, em sua tese de doutorado, a distribuição das tensões nos implantes osseointegrados, variando o diâmetro do implante e o material da coroa protética, pela análise não linear por meio do método dos elementos finitos. Observou, com relação à distribuição de tensões na estrutura do tecido ósseo, que, quanto maior o diâmetro do implante, menor era o valor das tensões geradas no osso cortical. Também não encontrou grande diferença com relação aos dois tipos de material restaurador (porcelana e compômero) e, em todas 30

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as situações, a região próxima ao pescoço dos implantes foi a mais solicitada, diminuindo à medida que se caminhou em direção apical.

Stegaroiu et al . (1998), pela análise tridimensional do método dos elementos finitos, observaram a distribuição de cargas ao redor de implantes de titânio, em três tipos diferentes de tratamento para uma mandíbula parcialmente desdentada, com próteses sobre implante, recebendo cargas vestíbulo-linguais, axiais ou mesio-distais. Em cada uma dessas cargas, os níveis mais altos de tensões foram calculados no modelo com uma prótese em cantilever suportado por dois implantes (M2). Um menor nível de tensões foi encontrado no modelo com uma prótese fixa parcial sobre dois implantes (M3), e o mais baixo nível de tensões foi calculado no modelo com três coroas conectadas, suportadas por três implantes (M1). Quando a carga vestíbulo-lingual era aplicada em M3, a tensão sobre o osso cortical era alta, comparável àquelas calculadas para M2 sobre a mesma carga.

Quando as cargas axiais e mesio-distais eram aplicadas em M3, as tensões sobre o osso cortical eram menores, similares àquelas encontradas em M1, sobre as mesmas cargas. Portanto, em oclusões com grandes componentes de forças vestíbulo-linguais, somente coroas conectadas e suportadas por três implantes podem minimizar o efeito prejudicial dessas cargas.

Ulbrich (1998) estudou a distribuição de tensões nos implantes restaurados com uma coroa de ouro, em que era alterado o elemento intramóvel (em titânio ou polioximetileno) e um terceiro elemento denominado IMC (em titânio e polioximetileno). Foram aplicadas cargas no sentido axial e oblíquo. Concluiu que as tensões são sempre maiores no carregamento oblíquo do que no axial. Com isso a deflexão da estrutura ocorre, principalmente, quando da utilização do IME. Nesse 31

REVISÃO DA LITERATURA

caso, o parafuso de fixação e o corpo do implante receberam as maiores tensões.

Com a utilização do IMC, há uma diminuição das tensões no parafuso de fixação.

Outro fato importante encontrado na pesquisa é que não houve diferença significativa nas tensões transmitidas ao osso de suporte pela utilização de qualquer um dos elementos intramóveis. Concluiu, também, que os maiores picos de tensão ocorreram no parafuso de fixação e no tampão em resina.

Laufer e Gross (1998) comentaram que o ideal é a reabilitação de espaços protéticos somente com próteses sobre implantes. Porém, para o tratamento do edentuismo parcial clinicamente depara-se com situações nas quais a localização dos implantes e dentes e a quantidade de osso disponível tornam inevitável este tipo de união (dente-implante). Neste trabalho os autores fizeram uma revisão dos aspectos biomecânicos da esplintagem de dentes e algumas considerações da união destes aos implantes. Concluíram que os estudos têm demonstrado um aumento das tensões peri-implantares quando se conecta um dente a um implante, porém, alguns trabalhos mostram um grande índice de sucesso clínico, apesar de o fenômeno de intrusão dentária ser relatado em alguns casos. Sugeriram a união de mais de um dente natural para diminuir a sua mobilidade para então fazer a união desses aos implantes.

Chen, Esterle e Roberts (1999) estudaram, a partir de dois modelos tridimensionais da mandíbula, um para a análise global e outro, mais detalhado, somente da região retromolar, onde foi colocado um implante usado para ancoragem ortodôntica. Esse trabalho enfatiza a tensão ao redor e entre as roscas do implante para futura comparação com dados histomorfométricos existentes nos estudos clínicos.

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Fugazzotto et al . (1999) realizaram o exame de 3.096 conexões parafusadas entre dentes naturais e implantes e 1.206 próteses implanto-suportadas, em função por um período de 3 a 14 anos. Concluíram que nenhuma prótese consolidada com conexões parafusadas demonstrou intrusão da porção protética do dente natural. No entanto, se os parafusos dos pilares estavam quebrados ou foram perdidos e não haviam sido repostos, a intrusão da porção protética do dente natural era um problema significante. A incidência e a severidade da intrusão do dente natural faziam relação com o tempo, no qual havia ocorrido a falha, mas quando a mesma fosse descoberta dentro de 3 meses, nenhuma intrusão no dente natural era notada.

Yang, Lang e Felton (1999) analisaram o nível de tensões nos dentes e estruturas de suporte de uma prótese parcial fixa e verificaram como a adição de pilares múltiplos na prótese fixa altera as tensões e sua deflexão.

Observaram que: a) a perda de suporte ósseo aumentou a deflexão e as tensões das estruturas; b) com a confecção de uma prótese parcial fixa, houve uma redução das tensões e deflexão das estruturas de suporte; c) foi encontrado concentração de tensões nos conectores das próteses e na área de dentina cervical, perto da região do espaço protético; d) com os dentes esplintados, diminuíram a deflexão e as tensões nas estruturas de suporte, mas foi observado um aumento de tensões nas próteses; e) aumentando o número de pilares unidos, não resultou em redução de tensões proporcional no periodonto.

Nishimura et al . (1999) observaram, por meio da fotoelasticidade, duas próteses fixas tendo, como pilares, um dente (pré-molar inferior) e dois implantes osseointegrados, situados na região do extremo livre e variando o tipo de 33

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conector, rígido e semi-rígido, entre os implantes e o dente. Submeteram essas próteses a cargas verticais, recomendando que a seleção dos desenhos dos conectores deveria ser baseada na saúde periodontal dos dentes e no suporte fornecido pelos implantes.

Las Casas et al . (1999) descreveram diferentes estratégias de modelagem para análise das estruturas dentárias. Apresentaram uma extensa revisão das correntes de pesquisa das propriedades mecânicas dos tecidos dentários, condições de carga e modelo dos elementos finitos em Odontologia. Um exemplo de problema é estudado para detectar concentração de tensão na região em que ocorrem as abfrações. Em seu estudo, os autores salientaram a importância de se considerar a cavidade pulpar nesse tipo de análise, bem como a importância do ligamento periodontal nas distribuições de tensões no osso circundante.

Lacerda (1999) avaliou o comportamento biomecânico das

estruturas de suporte e da prótese parcial removível, apoiada sobre implante na região distal, com auxílio do método dos elementos finitos sob aplicação de cargas verticais, variando as conexões entre dente-suporte e prótese parcial removível, bem como entre implante e prótese parcial removível. Observou que o encaixe rígido entre o dente-suporte e a prótese parcial removível, em relação ao semi-rígido, transmite maiores tensões ao dente-suporte e diminui as tensões sobre a fibromucosa e sobre o implante. Constatou, também, que uma vinculação articulada entre implante e prótese parcial removível diminui o momento fletor transmitido ao implante e aumenta as tensões na fibromucosa e dente-suporte. Para esse estudo foram usados os programas COSMOS/M E FELT.

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Merz, Hunenbart e Belser (2000) fizeram uma comparação entre duas diferentes conexões de implantes pelo método do elemento finito tridimensional. Compararam a conexão do tipo topo com a cone-morse de 8 graus de expulsividade das paredes. Seus achados foram comparados com os dados da literatura e indicaram a superioridade das conexões cônicas dos “abutments”, o que explicou a maior estabilidade deles por maiores períodos de tempo nas aplicações clínicas.

Cimini Jr. et al . (2000) discutiram as diversas medidas, encontradas na literatura, de cargas atuantes nos dentes humanos, para diversas situações. Os valores encontrados foram comparados àqueles adotados em diversos trabalhos de simulação, via método dos elementos finitos. Segundo aqueles autores, a literatura estudada indicou que as cargas de mordida em humanos podiam variar significativamente. Por outro lado, analistas responsáveis pela modelagem matemática de problemas envolvendo dentes teriam maior confiança nos resultados da análise, caso os dados de entrada de cargas em seus modelos pudessem ser mais precisos. Com esse tipo de ferramenta disponível, profissionais poderiam embasar suas decisões clínicas de uma maneira mais realista.

Becker, Kaiser e Jones (2000) propuseram algumas regras e sugestões para esplintagem de implantes e somente conectavam dentes naturais a implantes quando os dentes precisavam de suporte. Eles acreditavam que dentes não podiam estabilizar implantes, mas implantes completamente osseointegrados podiam estabilizar dentes periodontalmente comprometidos. Os autores sugeriram três tipos de conexões: a) encaixe rompe-forças; b) tubo-parafuso de precisão; c) splint-A. Comentaram que os três tipos têm vantagens e desvantagens. Os encaixes 35

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do tipo rompe-forças podem levar ao fenômeno de intrusão dentária; contudo, se essa conexão for feita unindo, no mínimo, dois dentes naturais, diminui muito os riscos de intrusão dentária. Os tubos–parafusos de precisão oferecem uma união rígida. Têm uma técnica laboratorial apurada e um alto custo. São usados quando não se têm implantes suficientes para suportar uma prótese fixa (devido à perda ou não osseointegração de algum pilar). Explicaram, também, que pode ocorrer a perda do parafuso sem que o paciente perceba, levando então à intrusão dentária e à impossibilidade de reposicionamento do parafuso. O splint–A, entre os componentes protéticos, oferece uma conexão semi-rígida, tem um custo menor e é menos complicado tecnicamente que os tubos-parafusos de precisão.

Akpinar, Anil e Parnas (2000) investigaram as tensões formadas em volta de um implante e um dente natural antagonista sob uma força oclusal de 143

N, pelo método dos elementos finitos. Os resultados indicaram grandes concentrações de tensões em volta das raízes do dente natural, que oclui contra uma prótese sobre um implante IMZ com componente protético rígido. Comentaram ainda que esse pode ser um fator que contribui para a intrusão do dente natural.

Borges, Coelho e Mendes (2001) falaram a respeito da conexão dente-implante, fazendo uma revisão da literatura, abordando os aspectos técnicos e biomecânicos dessa união. Os autores acreditavam que esse tipo de tratamento é viável e defende uma conexão rígida entre os pilares.

Nentwig (2002) comentou sobre o sistema ANKYLOS® de

implantes, que possui um design rosqueado especial crescente na direção apical.

Isto transferiu a carga principalmente para o osso esponjoso central, que possui uma elasticidade dez vezes maior comparado ao osso cervical. Aliado a isso, esse 36

REVISÃO DA LITERATURA

sistema possui uma porção cilíndrica e polida na região em contato com o osso cortical, que leva a um contato direto, mas não à interdigitação por fricção nessa área, que é sobrecarregada nos sistemas de implantes com hexágono externo.

Concluiu que, com esse sistema, a perda óssea não é uma observação típica nas próteses suportadas por dente-implante.

Naert et al . (2001b), na segunda parte de seu estudo, avaliaram um total de 123 pacientes entre janeiro de 1983 e julho de 1998, com 140 próteses conectando dentes e implantes. A idade dos pacientes no momento da instalação das próteses variou entre 20 a 79 anos (média: 51,8). Foram conectados 339

implantes a 313 dentes. Selecionaram 123 pacientes aleatoriamente como grupo-controle com próteses suportadas somente por implantes. A idade dos pacientes no momento da instalação das próteses variou entre 22 e 78 anos (média: 52,3). A evolução da estabilidade do osso marginal ao redor dos implantes nas conexões dentes-implantes foi igual ao grupo-controle, com relação ao prognóstico dos implantes. Ao longo do período de 0 a 15 anos houve uma maior perda de osso marginal (0,7mm) no grupo de próteses que conectou dentes a implantes em comparação ao grupo-controle. Não se encontrou diferenças significativas na perda de osso marginal entre as próteses não-rígidas de dente-implante quando comparadas ao grupo-controle. Porém, houve uma diferença significativa na perda de osso marginal nas próteses fixas e multiconectadas sobre dente e implante quando comparadas ao grupo-controle. Os resultados desse estudo indicaram que existe mais perda óssea-alveolar dos implantes que estão rigidamente conectadas a dentes. Isso sugeriu que a carga de flexão que ocorreu nas próteses que conectavam dentes a implantes pode ser responsável por esse fenômeno. Essas 37

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observações favoreceram o uso de próteses fixas suportadas somente por implantes, quando possível. Porém, a importância clínica da maior perda óssea das conexões rígidas, quando comparadas às não-rígidas, podia ser mais importante que o fenômeno da intrusão dentária no caso de conexões não-rígidas.

Brägger et al . (2001) fizeram um estudo para comparar a freqüência de complicações biológicas e técnicas de próteses sobre implantes, dentes e a combinação implante-dente, ao longo de 4 a 5 anos em função. Foi usado o sistema ITI. O Grupo I-I (prótese fixa sobre implantes) incluiu 33 pacientes com 40 próteses parciais fixas; o grupo T-T (prótese parcial fixa sobre dentes), 40 pacientes com 58

próteses parciais fixas; o grupo I-T( combinação dente-implante), 15 pacientes com 18 próteses parciais fixas. Vale dizer que 144 dos pilares foram dentes e 105 foram implantes. O número médio de elementos das próteses foi três. Os fracassos resultaram em uma prótese parcial fixa em cada grupo. Os autores concluíram que, após quatro a cinco anos em função, os pilares, dentes e implantes se encontravam em condições clínicas favoráveis. A perda de prótese parcial fixa ao longo desse tempo ocorreu em uma taxa similar, com reconstruções mistas suportadas por implantes e dentes. Foi encontrado significativamente mais fraturas de porcelana em próteses parciais fixas suportadas por implantes. O estado de saúde geral dos pacientes prejudicados, não podia ser associado significativamente aos fracassos biológicos, porém o bruxismo e as extensões se associaram aos maiores fracassos técnicos.

Lindh et al. (2001) comentaram que, quando se reabilita uma mandíbula com dentes remanescentes, deve-se considerar a possibilidade de combinação de dentes naturais e implantes. Em seu estudo comparativo 38

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longitudinal, foram tratados 26 pacientes, com dentição residual anterior, com diferentes desenhos de próteses. De um lado, as próteses foram suportadas somente por implantes; do lado contralateral, pela combinação dente natural e implantes. Os autores concluíram que não houve diferença, no índice de fracasso para os implantes, para os diferentes desenhos de próteses. A perda óssea marginal próxima do implante esteve dentro dos padrões aceitáveis, porém, foi mais pronunciada nos implantes combinados a dentes naturais. Os resultados mostraram uma correlação entre o desenho da prótese e a perda óssea marginal.

Menicucci et al. (2002) investigaram, por meio do método dos elementos finitos, bidimensional e tridimensional, as tensões em volta de um implante, quando um dente recebeu uma carga oclusal e foi conectado rigidamente a esse implante, posicionado distalmente. O dente recebeu uma carga axial 50 kg aplicada durante 10 segundos, e uma carga transacional de 50 kg aplicada durante 5 milésimos de segundos. Segundo os autores, na situação estudada, a duração da carga pareceu ter maior influência na distribuição das tensões do que a intensidade da carga. Concluíram, também, que o ligamento periodontal pareceu ter um papel chave na distribuição das tensões, quando se conectava rigidamente um dente a um implante.

Lin e Wang (2003) fizeram um estudo por meio do método dos elementos finitos, não linear, comparando uma prótese fixa unindo um dente natural a um implante osseointegrado. Nesse estudo foi comparada uma prótese fixa com conector rígido e outra, com um conector semi-rígido. Os autores recomendam uma diminuição da carga oclusal sobre o pôntico durante os procedimentos de ajuste oclusal na posição de máxima intercuspidação para uma melhor distribuição das 39

REVISÃO DA LITERATURA

tensões para o sistema de implante, quando se usa um dente natural e um implante como pilares de uma prótese fixa.

Montoya (2003) avaliou a distribuição das tensões ao redor de um implante osseointegrado e de um dente natural em uma prótese parcial fixa por meio da fotoelasticidade, comparando os conectores rígidos e semi-rígidos. Baseado nos resultados obtidos, o autor conclui que a conexão semi-rígida não se mostrou melhor que a conexão rígida. Comentou que a localização da conexão semi-rígida influiu nos resultados e que a intensidade da carga potencializava o efeito, e sua localização também influiu na resposta obtida.

Wang et al . (2004) descreveram um caso clínico de uma prótese sobre dente natural entre duas outras próteses sobre implante sem conexão entre eles. Após cinco meses da instalação das próteses, o paciente retornou com uma intrusão do dente natural de aproximadamente 2,5 a 3 mm. Após algumas sessões de ajustes interproximais durante um período de cinco meses, o dente natural voltou a ocluir corretamente. Com as observações feitas neste caso clínico os autores sugeriram as seguintes regras: primeiro, quando um dente natural está entre duas próteses sobre implantes, os contatos proximais devem ser cuidadosamente ajustados para prevenir a intrusão do dente natural; segundo, a reversão do processo de intrusão pode ocorrer, se os contatos proximais forem corrigidos.

Ueda et al . (2004) estudaram, por meio da fotoelasticidade, a dissipação das tensões de uma prótese fixa de três elementos sobre três implantes paralelos, recebendo cargas axiais, e a compararam a uma prótese fixa similar à primeira sobre três implantes, porém com o implante intermediário posicionado angulado também sujeito às cargas axiais. Os autores encontraram nos implantes 40

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paralelos uma dissipação de forças seguindo os seus longos eixos. No implante angulado havia uma menor quantidade de franjas, e as tensões estavam localizadas principalmente ao redor da região apical dos implantes laterais.

Lang et al . (2004) fizeram uma revisão sistemática da literatura para avaliar a sobrevivência de próteses parciais fixas quando suportadas, ao mesmo tempo, por dentes e implantes, bem como a incidência de complicações biológicas e técnicas. Os autores concluíram que o índice de sucesso das próteses suportadas por dentes e implantes foi menor que as suportadas somente por implantes.

Portanto, nas reabilitações orais deve-se usar preferencialmente próteses somente sobre implantes. Entretanto, aspectos anatômicos, as necessidades exatas dos pacientes e a avaliação de risco da dentição residual, podem justificar reabilitações suportadas por implantes e dentes. Os autores sugeriram mais estudos longitudinais para uma melhor avaliação dessa situação.

Petrie e Williams (2005) compararam, em seu estudo, o diâmetro, o comprimento e a conicidade dos implantes osseointegrados em dois diferentes tipos de osso. Foram confeccionados dezesseis distintos desenhos de implantes. O

método tridimensional dos elementos finitos foi usado para avaliação dos resultados.

Segundo os autores, o diâmetro crescente dos implantes resultou em uma redução de 3.5 vezes as tensões na região da crista óssea alveolar, o comprimento crescente causou uma redução de 1.65 vezes e a conicidade aumentou as tensões nessa região, principalmente nos implantes de menores diâmetros e mais curtos, em que se observou um aumento de 1.65 vezes. Os autores comentaram que a largura, o comprimento e a conicidade deveriam ser considerados juntos devido aos seus efeitos interativos nas tensões na região da crista óssea-alveolar. Concluíram que se 41

REVISÃO DA LITERATURA

o objetivo é minimizar as tensões, principalmente na crista óssea, dever-se-ia eleger implantes longos e relativamente largos e sem conicidade, bem como evitar implantes de menor diâmetro, curtos e com conicidade, principalmente em osso de baixa densidade.

Lin, Wang e Kuo (2006) fizeram um estudo por meio do método tridimensional dos elementos finitos não lineares para analisar o funcionamento biomecânico de uma prótese fixa de três elementos, em que um dos pilares (segundo pré-molar inferior) é um dente natural e o outro (segundo molar inferior), é um implante osseointegrado do tipo frialite-2®, sob diferentes forças oclusais e com conectores rígidos e semi-rígidos. Os autores concluíram: a) que a análise de contato não linear podia simular a realidade do sistema de implante e de encaixe; b) que a quantidade de carga oclusal e a localização afetavam a distribuição de tensões com diferentes tipos de conectores. As forças laterais aumentavam significativamente as tensões sobre o conjunto, quando comparadas às forças axiais; c) a função do encaixe tornou-se evidente somente quando as forças oclusais atuaram sobre o dente natural; d) o procedimento de ajuste oclusal podia reduzir o efeito cantilever e redistribuir as tensões para o conjunto (prótese-implante-dente).

Misch (2006) comentou que, na impossibilidade de colocação de vários implantes para suportar uma prótese fixa, os dentes naturais podem ser considerados como pilares. Segundo o autor, uma avaliação clínica de mobilidade zero permite uma conexão rígida entre o dente e o implante. Sugeriu, ainda, nos casos de mobilidade dental, a esplintagem dos pilares naturais para levar a uma mobilidade zero.

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REVISÃO DA LITERATURA

Lin et al . (2006) fizeram um estudo por meio do método não linear dos elementos finitos para avaliar a união dente-implante, variando o suporte periodontal e o número de dentes esplintados com conectores rígidos e semi-rígidos.

Os autores concluíram que o conector semi-rígido devia ser usado com cautela, pois aumentava os valores das tensões no implante e na prótese. Concluíram, também, que os dentes com suporte periodontal reduzido, quando esplintados, permitia uma melhor distribuição das tensões em todo o conjunto.

Após essa pesquisa sobre a literatura existente, ainda fica a dúvida de qual o melhor método para conectar um dente natural a um implante osseointegrado.

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3 PROPOSIÇÃO

Com base na revisão bibliográfica, a proposta do presente trabalho é avaliar, por meio do método não linear dos elementos finitos, a distribuição de tensões sobre os pilares, as estruturas de suporte e as tensões internas de uma prótese fixa com dois tipos de pilar, um dente natural e um implante, variando-se o tipo de conector (rígido e semi-rígido) e sua localização.

Pretende-se saber em que situação se terá uma melhor distribuição de tensões sobre o conjunto pilar/prótese e estruturas de suporte, com o objetivo de conseguir maior longevidade da reabilitação da área desdentada.

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4 MATERIAIS E MÉTODOS

Para avaliar a distribuição de tensões, foi adotado o método dos elementos finitos, muito usado na Engenharia para estudar as estruturas de automóveis, de aviões, de usinas hidrelétricas, entre outras. Esse método também tem sido utilizado em Medicina e Odontologia para simular o funcionamento das estruturas do corpo humano (SELNA; SHILLINGBURG; KERR, 1975).

O método dos elementos finitos foi adotado por ser um método computacional (numérico), que viabiliza a resolução de problemas complexos, para obter resultados muito próximos dos reais, que seriam praticamente impossíveis de serem resolvidos, teoricamente ou manualmente, pelas equações da álgebra.

Segundo a revisão de literatura, conforme visto anteriormente, o método dos elementos finitos apresenta várias vantagens com relação a outros métodos, mormente quando se trata de avaliação da distribuição de tensões durante os movimentos mastigatórios no sistema estomatognático. Porém, a literatura também ressalta as dificuldades de se conseguir modelos matemáticos próximos da realidade. Neste trabalho, foram necessárias algumas adaptações devido à impossibilidade de copiar perfeitamente as estruturas e o funcionamento do corpo humano em virtude da variação existente dentro da espécie. Esse método considera as estruturas como sendo uma reunião de pequenas partículas de quantidade finita, denominadas elementos finitos, conectadas a um número finito de pontos, 45

MATERIAIS E MÉTODO

chamados de nós ou pontos nodais. O modo pelo qual se faz a seleção dos pontos nodais é chamado de discretização ou modelagem.

Sabe-se que a distribuição de tensões não pode ser medida fisicamente, porém, com auxílio daquele método, pode-se analisá-la,, observando e medindo numericamente a deformação no elemento ou visualizando e interpretando as imagens, por meio de um gráfico de cores.

Existem vários programas, no mercado, destinados à análise de elementos finitos. Neste trabalho foi usado o programa ANSYS®, versão 5.7, desenvolvido pela Swanson Analysis Systems Inc.®.

Para obter resultados, o programa necessita de várias informações (LAGANÁ ,1996; SENDYK, 1998) : o total de número de pontos nodais; o total de número de elementos; um sistema de numeração identificando cada elemento; o módulo de Young (elasticidade) e o coeficiente de Poisson (deformação), para os diferentes materiais; um sistema de numeração identificando cada ponto nodal; as coordenadas de cada ponto nodal; o tipo de delimitação confinada e a avaliação de forças nos nós externos.

O módulo de elasticidade (ou de Young) é uma característica específica do material e diz respeito à sua capacidade de resistir à deformação, quando submetido a uma força, ou seja, uma estrutura que possui alto módulo de elasticidade deforma menos que uma estrutura de baixo módulo de elasticidade, quando ambas são submetidas a uma força de mesma intensidade.

Pode-se usar o critério de Von Misses, criado por Richard Von Misses (1883-1953), para se comparar os efeitos dos estados de tensão, que leva em consideração a determinação da energia de distorção ou a mudança na forma de 46

MATERIAIS E MÉTODO

determinado material. Por esse critério, um componente estrutural estará em condições de segurança, se o maior valor da energia de distorção, por unidade de volume do material, permanecer abaixo dela por unidade de volume, necessária para verificar o escoamento no corpo de prova de mesmo material, submetido a ensaio de tração. Acima desse valor obtido, o material sofreria uma deformação permanente. O programa de computador determina, por meio de um gráfico, as zonas de solicitação segundo uma escala de cores correspondentes a cada faixa de tensão (BETIOL; KIAUSINIS; SENDYK, 2005; LACERDA, 1999; LAGANÁ, 1996; MORI, 1994; SENDYK, 1998).

Apesar da estrutura em estudo ser tridimensional, optou-se neste trabalho por um modelo bidimensional, pois esse, apesar de aparentemente simplificado, apresenta informações relevantes suficientes a respeito do estado de tensões a que o corpo está submetido. Dos modelos matemáticos planos disponíveis para estudo, por exemplo, estado plano de tensões ou estado plano de deformações, apesar de significado físico diferentes, possuem a mesma forma de solução. No estado plano de tensões, a hipótese principal é de que as tensões fora do plano de estudo são nulas (ou com valores insignificantes), o que não implica que as deformações sejam também planas, isto é, o corpo pode sofrer um alongamento ou encurtamento na direção normal ao plano. Esse problema ocorre, por exemplo, quando se modela uma placa fina, carregada no próprio plano.

Neste trabalho, colocou-se os dentes envolvidos em um mesmo plano. Segundo Roy (1936), os dentes posteriores de uma hemi-arcada se movimentam no mesmo sentido e estão dispostos no mesmo plano, os posteriores da outra hemi-arcada estão dispostos em outro plano; os incisivos em um terceiro

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MATERIAIS E MÉTODO

plano e os caninos formam, respectivamente, o quarto e quinto plano, dando origem a uma figura geométrica que é chamada “Polígono de Roy”. Por esse motivo, usa-se o estado plano de tensões.

4.1

Geometria das estruturas

O primeiro modelo (modelo 1) foi criado a partir de duas radiografias periapicais* (Figura 4.1) da região posterior da mandíbula com os dentes e estruturas de suporte sadio, que foram digitalizadas com auxílio de um Scaner AGSA SNATSCAN 2.236.