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ANÁLISE DE TENSÕES NA PRÓTESE FIXA

DENTO-IMPLANTO SUPORTADA PELO

MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS (MEF)

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS

FACULDADE DE ODONTOLOGIA

ANÁLISE DE TENSÕES NA PRÓTESE FIXA DENTO-IMPLANTO

SUPORTADA PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS (MEF)

MARCOS DANIEL SEPTÍMIO LANZA

BELO HORIZONTE

2008

MARCOS DANIEL SEPTÍMIO LANZA

ANÁLISE DE TENSÕES NA PRÓTESE FIXA DENTO-IMPLANTO


BELO HORIZONTE-MG

FACULDADE DE ODONTOLOGIA DA PUC-MG

2008

Dissertação apresentada à Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Mestre em Clínicas Odontológicas,

área de concentração: Prótese Dentária. Orientador: Prof. Dr. Paulo Isaias Seraidarian

FICHA CATALOGRÁFICA

Elaborada pela Biblioteca da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais

Lanza, Marcos Daniel Septímio

L297a Análise das tensões de uma prótese fixa dento-implanto suportada pelo

método dos elementos finitos (MEF) / Marcos Daniel Septímio Lanza. Belo

Horizonte, 2008. 184f. : Il.

Orientador: Paulo Isaias Seraidarian Dissertação (Mestrado) - Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. Programa de Pós-Graduação em Odontologia

1. Biomecânica. 2. Implantes dentários. 3. Prótese dentária parcial. 4.

Mobilidade dentária. I. Seraidarian, Paulo Isaias. II. Pontifícia

Universidade Católica de Minas Gerais. Programa de Pós-Graduação

em Odontologia. III. Título.

CDU: 616.314-089.28

FOLHA DE APROVAÇÃO

DEDICATÓRIA

Dedico este trabalho à todos meus familiares, a você meu querido pai, velho

amigo, meu espelho de caráter, honestidade, inteligência que me ensina a

cada minuto uma coisa nova na odontologia e, que sempre esteve e está do

meu lado me apoiando e me ajudando;

À minha querida e grandiosa mãe Vera que, com muita determinação,

coragem, carinho e principalmente, amor, me ajudou a chegar até aqui;

Às minhas irmãs que sempre acreditaram em mim e me apoiaram em todos

momentos;

À minha querida Flávia que com seu jeito simples e carinhoso sempre está me

apoiando, me incentivando me enchendo de vontade de continuar;

Ao meu tio Lincoln que sempre será minha segunda referência de amizade,

carinho, companherismo e profissionalismo;

E, ao meu velho amigo falecido tio Zé, que infelizmente não poderá estar

presente mas sei, que lá de cima, de algum lugar, olha e torce por mim.

A TODOS VOCÊS DEDICO ESTE TRABALHO.

AGRADECIMENTOS

Agradeço ao professor, amigo e orientador Paulo Seraidarian pelos

ensinamentos ao longo da nossa trajetória que com muita confiança tornou

possível a realização desse trabalho;

Agradeço também ao professor Welington Jansen pelo carinho e determinação

em seus ensinamentos;

Muito obrigado à todos colegas de mestrado que apesar de termos tido poucos

encontros, conseguimos formar uma turma unida, homogênea e o mais

importante, com muita amizade e alegria conseguimos realizar nossos sonhos;

Agradeço às secretárias da pós graduação Angélica e Silvânia que estavam

sempre dispostas a nos atender com nossas angústias e ansiedades, à todos

funcionários da faculdade de odontologia da PUG-Minas;

Meu agradecimento especial para o grande e genial engenheiro Antônio Carlos

Barbosa (CALÉ) que não só me ajudou profundamente na confecção desse

trabalho como também me ensinou que devemos sempre ser persistentes e

nunca podemos pensar em pesquisa de forma arbitrária porque, a partir de

uma simples dúvida, podemos descobrir e aprender coisas fascinantes.

Agradeço também sua esposa Herzília por ter emprestado seu companheiro.

Agradeço ao grande amigo Wellington (baxinho) que sempre está do meu lado

me apoiando e acreditando no meu trabalho.

Agradeço ao prof. Eduardo Lemos (fubá) por fazer parte dessa caminhada me

incentivando e ensinando, ao amigo Thadeu Polleto por me ajudar em todos os

momentos de dificuldade durante toda minha formação.

Agradeço à todos que não foram aqui citados que com toda certeza, sei o que

cada um, de forma direta ou indireta, me apoiaram e incentivaram para meu

crescimento profissional e intelectual.

AGRADEÇO A TODOS VOCÊS!!!

SUMÁRIO PÁGINAS

1. LISTA DE ABREVIATURAS...................................................11

2. LISTA DE FIGURAS...............................................................12

3. LISTA DE TABELAS...............................................................14

4. RESUMO................................................................................15

5. INTRODUÇÃO........................................................................17

6. OBJETIVOS............................................................................21

7. REVISÃO DA LITERATURA...................................................22

7.1 Diferença estrutural e biomecânica entre dentes e implantes....22

7.2 Complicações das PF dento-implanto suportadas...................39

7.3 Porque utilizar ou não utilizar esse tipo de união....................46

7.4 Qual melhor tipo de união...................................................51

8. MATERIAIS E MÉTODOS......................................................60

9. ABSTRACT.............................................................................84

10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................86

11. ARTIGOS ANEXO..................................................................95

Artigo 1: ANÁLISE DE TENSÕES NA PRÓTESE FIXA DENTO-IMPLANTO SUPORTADA PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS (MEF)

VARIANDO À QUANTIDADE DE IMPLANTES COMO PILARES ..............95

Artigo 2: ANÁLISE DE TENSÕES NA PRÓTESE FIXA DENTO-IMPLANTO SUPORTADA PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS (MEF) VARIANDO

A QUANTIDADE DE DENTES COMO PILARES.....................................120

Artigo 3: ANÁLISE DAS TENSÕES DE UMA PRÓTESE FIXA DENTO-IMPLANTO SUPORTADA PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS (MEF) VARIANDO À QUANTIDADE DE DENTES E IMPLANTES COMO

PILARES..........................................................................................143

Artigo 4: COMPORTAMENTO BIOMECÂNICO DE UMA PRÓTESE FIXA IMPLANTO DENTO SUPORTADA COM VARIAÇÃO NA LOCALIZAÇÃO DO

CARREGAMENTO............................................................................164

1. LISTA DE ABREVIATURAS

MEF - Método dos Elementos Finitos

N - Newton

mm - Milímetro

µm - Micrometros

MPa - Mega Pascal

PFIDS - Prótese Fixa Implanto Dento Suportada

MOD 1 - Modelo um (prótese com um implante)

MOD 2 - Modelo dois (prótese com dois implantes)

MOD 3 - Modelo três (prótese com dois dentes)

S1 - Tensões Principais Máximas de Tração

S3 - Tensões Principais Máximas de Tração

SEQV - Tensões Equivalentes de Von Mises

MN - Valor Mínimo

MX - Valor Máximo

DMX - Deslocamento Máximo

UY - Deslocamentos Verticais

UX - Deslocamentos Horizontais

SMX - Tensão Máxima

SMN - Tensão Mínima

3D - Tridimensional (planos XYZ)

Ni-Cr - Liga de Metal Níquel Cromo

Au - Ouro

2. LISTA DE FIGURAS

FIGURAS PÁGINA

Figura 1 - Linhas (modelo 1) um dente e um implante 62

Figura 2 - Linhas (modelo 2) um dente e dois implantes 62

Figura 3 - Linhas (modelo 3) dois dentes e um implante 63

Figura 4 - Volumes (região do primeiro Pré-Molar superior) 64

Figura 5 - Volumes (perspectiva das coroas em porcelana) 65



Figura 8 – Volumes (perspectiva de infra-estrutura metálica modelo 1) 66

Figura 9 - Volumes (vista vestibular da infra- estrutura metálica modelo

2)

67

Figura 10 – Volumes (vista vestibular da infra- estrutura metálica

modelo 3)

67

Figura 11 - Volumes do Implante (em perspectiva) 68

Figura 12 - Volumes do Implante (vista disto-mesial) 69

Figura 13 - Volumes (um dente e um implante) 69

Figura 14 - Volumes (um dente e dois implantes) 70

Figura 15 - Volumes (dois dentes e um implante) 70

Figura 16 - Volumes (prótese modelo 1) 71



Figura 19 - Volumes (prótese fixa contendo um dente, um implante e

cortical óssea)

72

Figura 20 - Volumes (prótese fixa contendo um dente, dois implantes e

cortical óssea)

73

Figura 21 - Volumes (prótese fixa contendo dois dentes, um implantes e

cortical óssea)

73

Figura 22 - Volumes modelo 1 (vista vestibular) 75



Figura 25 - Malha de elementos finitos do modelo 1 76



Figura 28 - Malha de elementos finitos com zoom respectivo ao

ligamento periodontal em vermelho

77

Figura 29 - Malha de elementos finitos com zoom respectivo à conexão

rígida (pôntico/ coroa implanto suportada)

78

Figura 30 - SOLID92 (hexaédrico) 79

Figura 31 - SHELL93 79

Figura 32 - Carregamento nodal equivalente a 100N para o modelo 1 82

Figura 33 - Carregamento nodal equivalente a 100N para os modelos 2

e 3

83

3.LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Dados quantitativos dos modelos 1, 2 e 3.

Tabela 2 – Propriedade elástica dos vários materiais que compõem os modelos

4. RESUMO

Em algumas situações clínicas, ocorrem casos de pacientes

parcialmente edêntulos com indicação para prótese através da união de dentes

com implantes. Entretanto, esse tipo de conexão ainda é controverso na

literatura, tendo em vista possíveis complicações biomecânicas, pelas

diferenças de mobilidade e forma de absorver e distribuir as cargas funcionais.

O sucesso de tal procedimento está diretamente associado aos cuidados

especiais no planejamento criterioso desse procedimento visando à

minimização de possíveis incompatibilidades. Há indicações para que, a união

de implante e dente natural seja realizada através de dois implantes com

apenas um dente ou dois dentes com apenas um implante (CLEPPER,1997).

Por outro lado, outros autores contra indicam esse tipo de prótese

(RENOUARD, 2008). Este estudo visa simular o comportamento mecânico de

uma prótese fixa de união rígida entre dente natural e implante osseointegrado,

variando-se a quantidade de implantes e dentes envolvidos. Essa análise é

realizada através do Método dos Elementos Finitos (MEF), cuja aplicação na

área da Biomecânica, nas últimas três décadas, vem sendo cada vez mais

utilizada em trabalhos relacionados à análise de tensões e deformações de

regiões do corpo humano. Foi utilizado o programa Ansys Revisão 5.7 como

ferramenta computacional para a modelagem geométrica, geração automática

da malha de elementos finitos, processamento numérico e plotagem de

resultados. Foi aplicada uma carga vertical com um valor nominal de 100 N,

distribuída uniformemente nas superfícies oclusais de todo o conjunto protético.

A análise de resultados permitiu concluir que, para as PFIDS de união rígida

entre dente e implante osseointegrado, o conjunto contendo dois implantes e

um dente apresentou níveis menores de tensões e deslocamentos (sentido

ocluso gengival), quando comparado com os demais modelos, associado a

uma maior ancoragem desse tipo de prótese. Os resultados numéricos obtidos

indicam a viabilidade da união entre dente e implante. Tal opção de tratamento,

mesmo sendo biomecanicamente previsível, não deve ser considerada como a

primeira opção de tratamento. As próteses implanto-dento suportadas devem

ser limitadas em relação ao espaço edêntulo (no máximo 2 pônticos ou

distância em torno de 10 mm). A colocação de implantes adicionais na prótese,

mostra, numericamente, ser indicada como uma opção possível para se atingir

uma diminuição dos valores de tensões e deslocamentos do conjunto protético,

compatível com as cargas oclusais funcionais admissíveis.

Unitermos: Biomecânica; Implantes Dentários; Prótese Parcial;

Mobilidade Dental.

5. INTRODUÇÃO

O advento dos implantes de titânio promoveu uma modalidade de

tratamento com alto grau de aplicabilidade a variadas situações clínicas

(KAY,1989). As experiências clínicas ao longo do tempo mostraram que os

princípios da osseointegração desenvolvidos por Bränemark oferecem uma

ancoragem a longo prazo para próteses fixas no tratamento de pacientes

totalmente edêntulos (NAERT et al, 1992). Entretanto, nas últimas décadas,

tem se mostrado que os implantes dentários tem sido utilizados com sucesso

no tratamento de pacientes parcialmente edêntulos (BUSER, et al 1997;

NAERT, et al 2002). A prótese sobre implantes é de fato, o tratamento de

escolha para o edentulismo (RANGERT, 1995; RENOUARD, 2008).

A filosofia no conceito de tratamento para reabilitações de arcos

parcialmente edentulos e a decisão de prótese que une dente com implante

permanecem tópicos de discussão, não somente pelas diferenças

biomecânicas mas também pelas divergentes conclusões derivadas a partir de

estudos clínicos (HOSNY, et al 2000). O uso da combinação de implantes e

dentes surgiu em meados da década de 1980 (PESUN, et al, 1999), aplicado a

pacientes parcialmente edêntulos, contrariando o protocolo de Bränemark que

se fundamentava no isolamento dos implantes, dos dentes naturais.

As próteses implanto-dento-suportadas por décadas tem sido

questionadas por razões das diferenças de mobilidade entre o dente

(Micromovimento) e o implante (Micronmovimento) WEINBERG, 1993;

2003, no risco de intrusão do pilar natural bem como na atrofia do ligamento

periodontal. Em relação ao aspecto estrutural, poderíamos dizer que os dentes

estão fora do osso maxilar, pois não possuem contato direto com ele, enquanto

que nos implantes (anquilose funcional, SCHROEDER 1976) existe um intimo

contato entre implante e osso, isto é, ausência de ligamento periodontal,

consequentemente, não existe receptores periodontais, mas, sim, nociceptores

ósseos. Isto influencia a sensibilidade táctil quando implantes orais são

carregados oclusalmente (PESUN, 1999).

As razões para união entre dentes e implantes estariam fundamentadas

diante de áreas anatômicas limitantes à colocação de um número ideal de

implantes, tais como proximidade do nervo alveolar e altura óssea insuficiente

(RANGERT, 1991). Além disso, se os dentes adjacentes ao espaço protético já

requerem intervenção restauradora, a utilização destes associados com

implantes torna-se viável (PAREL,1996). Adicionalmente, a distribuição dos

dentes no arco pode induzir a adoção de próteses implanto-dento-suportadas

(LANGER & SULLIVAN,1989).

A implantodontia agregou uma nova alternativa na Reabilitação Oral,

mas, em nenhum momento, os implantes osseointegráveis conseguem

assemelhar-se aos dentes naturais quanto às suas características (NAERT, et

al,1992). O sucesso da reabilitação de pacientes portadores de prótese

implanto-suportada está relacionado à justaposição entre o osso e o titânio a

nível de Angstrons, que significa que ambos apresentarão mobilidade como

uma unidade, sob aplicação de cargas, favorecendo assim a distribuição de

estresse, conferindo aos implantes uma mobilidade, às custas da resiliência

óssea, com menor amplitude quando comparada aos dentes naturais

(SKALAK, 1983).

A grande diferença entre um implante osseointegrado e um dente natural

está na forma de união estrutural, além do diferente mecanismo de absorção e

dissipação de forças (SHEETS & EARTHMAN, 1997) o que torna a união dente

implante um dilema biomecânico, pela diferença entre a mobilidade axial de um

dente natural saudável e o implante. Entretanto, ao unir um dente natural a um

implante, inevitavelmente serão produzidas tensões na cortical que envolve o

implante, como conseqüência da mobilidade dentária e da imobilidade do

implante. Todavia, as pesquisas demonstram que, em princípio, essas

diferenças não representariam maior importância, pois poderiam ser

compensadas pelo grau de mobilidade dentária; elasticidade óssea; flexão da

infra-estrutura e flexão dos componentes protéticos (RANGERT,1991;

NAERT,1992; BECHELLI, 2006).

Alguns autores defendem a idéia desse tipo de união devido à presença

de estruturas anatômicas importantes o que torna a colocação de implantes

osseointegrados inviáveis, a não ser que utilize técnicas suplementares,

implicando em maior número de seções, com aumento da morbidade e

aumentando os custos para o paciente tornando dessa forma, a união de

dentes naturais com implantes osseointegrados, uma opção de tratamento

viável (RANGERT,1991; CLARKE,2006; MISCH,2006). Porém, fica a dúvida de

qual seria a melhor forma de união entre estes pilares. Foi sugerido que seria

ideal a união de dois implantes com um dente, pois dessa maneira, os

implantes melhorariam a estabilidade do pilar natural ou então, adicionar

pilares naturais no contexto dessa prótese (CLEPPER,1997; INGBERG,1997;

LIN,2007) Por outro lado, outros autores contra-indicam esse tipo de união

devido ao possível efeito de cantillever oriundo de uma maior rigidez da prótese

(LANGER,1998; RENOUARD,2008).

Diante de tal situação, o presente estudo propõe estudar o

comportamento mecânico de uma prótese fixa de união rígida entre dente

natural e implante osseointegrado, a partir de uma carga funcional vertical de

100 N, variando a quantidade de implantes e dentes por meio do Método dos

Elementos Finitos (MEF). O MEF, aplicado à biomecânica, vem sendo cada

vez mais utilizado, na últimas três décadas, em trabalhos relacionados à

análise de tensões e deformações de regiões do corpo humano como, por

exemplo, ossos e dentes, na tentativa de simular e compreender o

comportamento das estruturais naturais e de prever possíveis implicações

associadas às intervenções e modificações típicas dos avanços da Medicina e

Odontologia. Este método envolve uma série de procedimentos computadoriais

para calcular tensão e deformação em cada elemento dos biomateriais e

tecidos humanos envolvidos nesse trabalho, que são difíceis de serem

mensurados in vivo. (WAKABAYACHI, et al 2008; GENG et al, 2001).

6. OBJETIVOS:

6.1 Objetivo geral: Avaliar qual a viabilidade das próteses fixa implanto-dento suportada na

análise das tensões utilizando o Método dos Elementos Finitos (MEF).

6.2 Objetivos específicos:

Diante do fato já provado de que as conexões rígidas promovem uma

melhor distribuição de cargas nas prótese dento-implanto suportadas, o

objetivo desse estudo é avaliar as questões biomecânicas deste tipo de

prótese, em segmento reto, a partir do MEF, em uma região posterior da

maxila humana parcialmente edêntula lado esquerdo, variando a

quantidade de pilares naturais e a quantidade implantes.

6.2.1) Ocorrerá simulação de cargas verticais de 100N sobre uma

prótese fixa implanto-dento suportada de conexão rígida contendo um dente

e um implante (modelo 1);


prótese fixa implanto-dento suportada de conexão rígida contendo um dente

e dois implante (modelo 2);


prótese fixa implanto-dento suportada de conexão rígida contendo dois

dentes e um implante (modelo 3).

7. REVISÃO DA LITERATURA

7.1 Diferença estrutural e biomecânica entre dentes e implantes

BRANEMARK, et al (1985) avaliaram os aspectos biomecânicos da

combinação entre implante e dente natural. A boa distribuição de carga aos

elementos de suporte é essencial. Se o dente natural não suportar quantidade

de carga suficiente, o implante poderá ser sobrecarregado ou até mesmo

falhar. Entretanto, dentes que não são suficientemente submetidos à carga

podem apresentar atrofia por desuso dos tecidos de suporte. Além disso, a

ancoragem de um implante é maior, quando comparado a um dente natural,

pois o implante está em contato direto com o osso, ao passo que o dente

apresenta o ligamento periodontal, que lhe permite complacência. Qualquer

força aplicada ao implante é transmitida ao osso, sem mudanças da magnitude

e duração, devido a aposição do implante ao osso. Sendo assim, a combinação

entre dente natural e implante depende do tipo de conexão e comportamento

de cada unidade de suporte. Para conexões rígidas, forças verticais aplicadas

no meio entre as duas estruturas de suporte (dente e implante), serão

distribuídas aproximadamente com as mesmas magnitudes. Por outro lado,

forças horizontais aplicadas na ponte, 75% da magnitude serão suportada pelo

implante e o restante dos 25% será suportada pelo dente. Diante disso, os

autores concluíram que a distribuição de forças aplicada a prótese implanto-

dento suportada depende da geometria das estruturas de suporte e a

flexibilidade da prótese interfere na absorção e dissipação da carga sendo

assim, seria aconselhável o uso de materiais que absorvam choque, como as

resinas acrílicas, para evitar transmissão de stress aos implantes.

ERICSSON,I.; et al.(1986), afirmaram que quando se utiliza a

combinação de prótese dento-implanto suportada, a diferença de movimento

entre esses dois tipos de pilares criaria um potencial risco de complicações

biomecânicas. Tal fato seria devido a presença do ligamento periodontal, que

permite pequenos movimentos intrusivos e extrusivos e, as fixações rígidas

(implantes), não apresentam estas micromovimentações. Concluíram que suas

avaliações foram satisfatórias nos casos estudados, porém, devido ao reduzido

tempo de estudo e o número pequeno de pacientes, não poderiam tecer

recomendações consideráveis neste tipo de tratamento.

SULLIVAN,D.;(1986) verificou que a elasticidade dos sistemas de

implantes e osso se aproxima do potencial de movimento fisiológico do

ligamento periodontal. De acordo com seus estudos, um dente saudável

apresentaria mobilidade clínica de valor zero em direção vertical. O movimento

vertical inicial real, seria por volta de 28µm e esse valor não variaria entre

dentes anteriores e posteriores. Nos implantes, o movimento em direção

vertical verificado foi entre 2 a 3µm e seria devido principalmente as

propriedades viscoelásticas do osso subjacente. Assim, nas próteses fixas

onde ocorre união entre dente e implante também ocorreria movimento, devido

a flexão do parafuso protético do abutment. Dessa forma, o movimento de

próteses parciais fixas dento implanto suportadas auxiliaria a compensar as

diferença na mobilidade vertical de dente saudável e o implante. A flexibilidade

inerente do conjunto do sistema de implante mais a elasticidade óssea seria

compatível com a mobilidade vertical do dente natural. Assim, o risco de fratura

do conjunto é pequeno na diferença biomecânica de implante e dente.

RANGERT,B; et al no ano de 1991 definiram que quando a junção

aparafusada no sistema Branemark é submetida à momento de flexão (forças

oblíquas), ocorre a inclinação do cilindro de ouro em relação ao abutment e do

abutment em relação ao implante. Se esta inclinação aumentar, a junção

aparafusada pode fraturar e isto ocorre sob uma magnitude de força de

120Ncm. Na carga vertical, essa tensão é dividida igualitariamente entre o

implante e o dente, mesmo sem qualquer contribuição da resiliência do osso.

Para uma prótese com uma extensão de 16mm, contendo um pôntico entre um

pilar natural e um implante osseointegrado, se a força vertical atingir o centro

do dente, uma parte se dissipa sobre o mesmo e um pequeno momento de

flexão se mostra no parafuso. Se a força vertical for posicionada entre o

implante e o dente ou seja, no pôntico, há uma distribuição quase igualitária

entre ambos. Entretanto, se a força for aplicada sobre o implante, a carga será

diretamente transferida ao implante. Sendo assim, a mobilidade transversal do

dente conectado deve ser limitada para evitar sobrecarga no implante.

Em relação às propriedades mecânicas do implante sob força vertical

em prótese fixa dento-implanto suportada, a junção aparafusada do cilindro de

ouro e o intermediário protético transmucoso, formam um sistema flexível

compatível com a mobilidade vertical do dente suporte. Diante de tal

constatação, a flexibilidade do sistema e a elasticidade óssea permitem a

confecção de próteses unindo pilares naturais e implantes dentários.

ASTRAND et al (1991) acompanhou no período de dois anos 23

pacientes classificados como classe I de Kennedy mandibular, que receberam

implantes nos dois segmentos sendo que em um lado foi confeccionado uma

prótese implanto-suportada e no lado contralateral, foi confeccionado uma

prótese dento-implanto suportada. O arco antagonista foi restaurado por meio

de próteses totais superiores, com padrão de oclusão balanceada bilateral.

Esse estudo teve por objetivo comparar a performance entre os dois tipos de

prótese levando em consideração à estabilidade, ausência de mobilidade

detectável da prótese e integridade dos implantes.

Em relação à biomecânica de prótese implanto-dento suportada, a maior

parte da carga funcional inicial é absorvida pelo implante. Devido a elasticidade

do osso e flexibilidade da junção aparafusada, parte da carga é distribuída ao

dente. Os resultados do estudo segundo os autores, não indicam nenhuma

desvantagem em conectar implante a dente. Falhas na osseointegração foram

detectadas no mesmo nível em ambos os tipos de próteses.

KLING (1991) avaliaram as reações dos tecidos periodontais que

circundam implantes e dentes quando pilares de uma PFIDS. O autor verificou

que diferentes mecanismos de conexão podiam resultar em variadas taxas de

destruição, principalmente se esses pilares estivessem imobilizados por um

conector rígido. Os resultados sugeriram que a infecção bacteriana

desenvolveu-se mais lentamente no tecido marginal ao redor do implante;

contudo, nesse local, a interrupção da doença seria mais difícil em função de

problemas de tratamento da superfície do implante. Quando próteses

suportadas por esses implantes foram combinadas com dentes naturais, o

periodonto foi afetado, tendo em vista a maior rigidez do primeiro, tornando-se

relativamente imóvel e contrastando com a mobilidade do elemento natural.

Segundo o autor essa união apresentou alguns problemas, os quais ainda não

foram totalmente esclarecidos. Entretanto, pareceu claro para ele que havia

uma maior vulnerabilidade do ligamento periodontal em dentes que suportavam

próteses combinadas.

NAERT (1992) afirmou que a elasticidade dos sistemas de implantes

osseointegrados se aproximaria do potencial de movimento fisiológico do

ligamento periodontal. Assim, nas próteses fixas em que ocorre a união de

dente e implante também apresentaria movimentos, devido à flexão da

estrutura e do parafuso protético do abutment. Dessa forma, o movimento da

prótese parcial fixa auxiliaria a compensação de alguma diferença entre a

mobilidade de um dente saudável e o implante.

A biomecânica da distribuição de forças entre os membros de um

sistema, segundo WEINBERG (1993), depende da sua relativa dureza/deflexão

destes. Entretanto, há um paradoxo envolvendo o papel da rigidez e

flexibilidade, quando comparados dente e implantes. O abutment do implante

introduz pequeno grau de flexibilidade, como resultado da deformação do

parafuso de retenção. Parafusos de ouro são flexíveis e permitem

micromovimentos suficientes para a distribuição de forças. Assim, para prevenir

fraturas do parafuso de conexão, causados pela fadiga do metal, em caso de

sobrecarga dos implantes, é recomendável a reposição desse parafuso durante

a vida clínica da prótese. Além disso, a relativa intimidade da adaptação da

interface da prótese aos abutments altera a distribuição das forças, sendo

assim, o parafuso de ouro deve ser suficientemente apertado (10Ncm de pré-

carga). O autor definiu os tipos de movimentos que os constituintes da prótese

parcial fixa dento suportada podem sofrer classificando como:

MACROMOVIMENTO(movimento maior que 0.5mm e de fácil observação);

MICROMOVIMENTO(movimento de 0.1mm a 0.5mm que não é facilmente

observação);MICRON-MOVIMENTO(movimento microscópico menor que

0.1mm ou seja, abaixo de 100µm).

Devido ao micromovimento permitido pelo ligamento periodontal uma

força oclusal vertical produz uma resultante (F) que apresenta o centro de

rotação localizado no terço apical da raiz do dente. Os implantes não

apresentam micromovimentos suficientes para causar uma distribuição de

forças, de forma semelhante aos dentes. O módulo de elasticidade do osso

permite um grau de deflexão medida por microns. Forças posteriores no lado

de trabalho e guia anterior tendem a produzir forças inclinadas vestibularmente

no arco da maxila, que pode produzir separação horizontal da prótese. Na

mandíbula, a linha de resultante de força é usualmente direcionada para lingual

e apresenta menor tendência de separar os componentes da prótese,

horizontalmente. Forças laterais podem ser efetivamente diminuídas pela

redução de inclinação da cúspide, aproximando a linha de resultante de força

do centro de rotação do dente.

A partir desses conceitos, concluiu que a combinação de prótese usando

implante e dente natural, deveria ser conduzida com cautela e que para

promover redução do braço de alavanca em próteses implanto-dento

suportada, sugeriu que conexões internas e/ou coroas telescópicas fossem

utilizadas. Todavia, a transmissão de forças seria completamente diferente, em

ambos os segmentos. Afirmou que os pilares implantados sempre suportariam

os dentes naturais melhor que o inverso, devido à diferença de mobilidade

entre o micromovimento do ligamento periodontal e a interface osseointegrada

do implante. O attachment deve ser relativamente não rígido pois os

attachments rígidos podem sobrecarregar o braço de alavanca no implante.

ULRICH (1993).afirmou que a presença do ligamento periodontal

promove absorção e neutralização do impacto das forças mastigatórias; função

sensorial e protetora e transformação das tensões em estímulo à remodelação

óssea. Dessa forma, mediante a ausência de ligamento periodontal na

osseointegração, haveria uma diferença significativa na dissipação de forças

mastigatórias, que, nos implantes, são transmitidas de forma direta aos

componentes protéticos e ao tecido ósseo.

A delicada capacidade sensorial oferecida pelos proprioceptores do

ligamento periodontal permite a este captar e informar instantâneamente ao

sistema nervoso central, a presença de contatos indesejáveis, tal como,

perceber a pressão que o dente está recebendo

Concluíram que os implantes possuem alto limiar tátil, sendo sete vezes

maior que os dentes naturais, o que pode tornar um risco muito grande em

pacientes com hábitos parafuncionais. Em uma análise qualitativa de

mecanoreceptores, em dentes naturais e implantes, cem(100) pacientes foram

submetidos a força de 300N e 1.200N aplicadas nos dentes e nos implantes

durante 30 segundos. Imediatamente após o ensaio, os pacientes recebiam um

questionário com 34 adjetivos, que objetivava captar a sensação percebida nos

dentes e nos implantes após a remoção da carga. Observaram que a

percepção da carga no implante é mais demorada e mais persistente, sendo

que a intensidade de percepção, tanto no dente quanto no implante, foi quase a

mesma, variando exclusivamente na dependência da quantidade de carga.

LUNDGREN & LAURELL (1994) avaliaram os aspectos biomecânicos de

próteses fixas, suportadas por dentes e implantes osseointegrados e

demonstraram o efeito da aplicação de carga sobre prótese implanto-dento

suportada. Uma força de 10N aplicada axialmente na coroa do dente, induz, a

princípio, um efeito de cantilever no implante. Entretanto, o momento de força

de 240Nmm (resultante do comprimento da ponte e da magnitude de força de

10N) provoca angulação da coroa do implante, que apresenta 20mm de altura

em direção lateral, sendo numa amplitude aproximada de 50µm. Tal angulação

induz movimento do braço da ponte em direção apical de magnitude

correspondente (50µm) sendo que essa deflexão é suficiente para o dente,

com mobilidade natural intruir. Assim, o cantilever inicial é rapidamente

convertido em suporte bilateral, pela deflexão angular da coroa do abutment.

Este momento de força de 240Nmm é abaixo do valor limite, para manter a

integridade da interface do implante. Se o dente apresentar uma

hipermobilidade de 100µm, a raiz é ainda capaz de intruir e haver divisão da

carga, para pequenas forças axiais.

Porém, deve ser avaliado o efeito da diminuição da distância entre os

pilares em prótese implanto-dento suportada. Se a distância for reduzida pela

metade, ou seja, for de 12mm, para um mesmo momento de força de 240Nmm,

seria necessário uma força de 20N sobre a coroa do dente. A deflexão apical

do final do braço da ponte é de apenas 30µm que, adicionada à deflexão do

braço da ponte de 12µm, resulta em um valor de 42-43µm.

A magnitude, direção e intensidade de forças laterais são de importância

no prognóstico protético, principalmente na parafunção. Forças laterais devem

ser avaliadas, principalmente quando o dente está localizado próximo ao

implante. Forças direcionadas no sentido vestíbulo-lingual no dente conectado

a um implante, causam tensão de torção e stress na interface osso-implante,

sendo que a magnitude desse stress, depende da mobilidade do dente, das

dimensões da prótese (comprimento, largura, altura) e do tipo de material

composto no ponte. Quando junções aparafusadas são usadas para associar a

ponte ao implante, a resistência da torção desta junção pode ser crítica. A

conexão dente-implante deve ser aplicada em elementos com a mobilidade

vestíbulo-lingual reduzida para evitar perda de parafusos.

WEINBERG, L.A.; & KRUGER,B.;(1994)afirmaram que existe uma

diferença significativa na absorção e distribuição de força entre dentes naturais

e implantes porque, nas próteses dento-suportadas há um sistema de

amortecimento podendo permitir micro movimentos que variam de 100 a 300

µm devido a presença do ligamento periodontal. Sendo assim, esta carga seria

transmitida para o terço apical da raiz e ao osso alveolar. Diferentemente, nos

implantes, devido ao parafuso de fixação de ouro e ao intermediário protético, a

tensão resultante é concentrada na crista óssea e não ao longo do

comprimento do implante. Deste modo, essa diferente dissipação de força

causaria um braço de alavanca que, dependendo do comprimento do pôntico

produziria torque no implante, com afrouxamento ou fratura do parafuso de

fixação.

HOBKIRK,J. & TANNER,S.R.R.(1995) relataram que o deslocamento da

supraestrutura ou de seus componentes de suporte, dependeriam de variáveis

como: comprimento da prótese e do implante; viscosidade do ligamento

periodontal; distribuição desfavorável dos dentes remanescentes no arco e,

que mesmo o dente contribuindo como suporte de uma prótese, este ainda

continuaria apresentando micromovimentos, mesmo quando conectados à

implantes, contradizendo a possibilidade de anquilose dental.

RANGERT,B.; et al.,(1995) avaliaram cinco pacientes da amostra do

estudo de ASTRAND et al (1991), mencionado anteriormente, com respeito à

distribuição de carga vertical nas próteses implanto dento suportadas de três

elementos. Os pacientes foram enquadrados de acordo com a magnitude de

carga e, foram divididos e classificados, como intensidade de carga leve de até

12N, e como intensidade de carga pesada de até 95N. Estas cargas foram

medidas por meio de um garfo apoiada no pôntico, no dente ou no implante.

Concluíram que sob magnitude de força leve o dente seria pouco ativado

sendo que o implante absorveria a maior parte da carga e, sob magnitude de

força pesada, o dente dividiria a carga com o implante. A principal razão das

cargas serem divididas estaria na flexibilidade inerente ao parafuso de fixação

entre o intermediário protético e o implante que se associaria com a mobilidade

do ligamento periodontal.

GUNNE, et al (1997) realizaram um estudo da distribuição de carga

funcional em prótese implanto-dento suportadas comparadas à prótese

implanto suportadas convencionais. A conexão da prótese implanto-dento

suportadas era do tipo rígida, com um attachment de precisão associado a um

parafuso horizontal. A carga foi medida em três condições específicas: 1)

máxima força em um garfo de mordida; 2) máxima força em oclusão central;

3) mastigando uma maçã. Sendo assim, os autores concluíram que um único

implante, do tipo Branemark, rigidamente conectado a um dente, as cargas são

harmoniosamente distribuídas desde que o dente apresente bom estado de

saúde periodontal. As próteses que envolvem um implante/um dente possuem

susceptibilidade à flexão sob forças laterais entretanto, a conexão de dois ou

mais implantes a dentes é uma situação completamente diferente do ponto de

vista biomecânico porque múltiplos implantes formam uma unidade rígida.

KAYACAN, et al., (1997) a partir da criação de um modelo de uma

prótese fixa dento implanto-suportada fizeram experimentos da estimativa da

firmeza vertical translacional dos suportes e, das estimativas da inflexão

rotacional no dente e no implante. Concluíram que a diferença na mobilidade

rotacional da prótese seria fator significante no efeito de flexão no implante e

no dente, concluíram também que suportes com mobilidades similares, reduz o

chamado efeito cantilever partindo da idéia da utilização de elementos

intramóveis, parafuso do abutment flexível ou algum outro desenho no sistema

de prótese sobre implante que permitirá uma maior flexibilidade no implante. A

grande diferença na mobilidade translacional não produz, necessáriamente,

excessiva sobrecarga no implante se a mobilidade rotacional da prótese nos

suportes são grandes.

De acordo com LANGER & RANGERT (1998), os implantes são mais

rígidos em direção axial do que os dentes, mesmo quando se utilizam

elementos móveis, e a flexibilidade do ligamento periodontal não é reproduzida

pelo sistema mecânico. Por outro lado, muitos implantes podem, como

unidades isoladas, serem considerados flexíveis e se curvar, e em vários graus

compensar a mobilidade de um dente. Os diferentes tipos de conexões devem

ser considerados em relação a estas propriedades mecânicas dos implantes,

bem como para as razões de uni-los à dentes. A junção mais rígida é a prótese

soldada, que transfere as forças e os momentos em todas as direções,

enquanto diferentes tipos de attachment pré-fabricados permitem a

movimentação em direções pré-definidas de cargas, limitando a interação entre

os membros suporte.

Nas prótese implanto-dento suportadas, o desenho e a resistência

mecânica da fixação ao dente torna-se crucial. Se o dente estiver livre para

movimentar na direção do alvéolo, ele pode retornar à posição original devido

ao efeito de mola fornecido pelo ligamento periodontal e, se essa

movimentação for contraposta por fricção do attachment, o dente pode ficar

sujeitos à movimentos ortodônticos em seu eixo axial.

Os autores relatam ainda que existem três diferentes opções para unir

implantes e dente: 1) um implante dividindo a carga com um ou mais dentes

através de conexão rígida; 2) vários implantes suportando um dente ou mais

através de attchments rompe força; 3) múltiplos dentes pilares unidos a

extensas restaurações sobre implantes.

Na situação de unir um dente a um implante, o propósito é dividir as

cargas entre os membros. A flexibilidade inerente dos parafusos dos implantes,

que imita a mobilidade axial de um dente conectado rígidamente, parece ser

um pré-requisito para resultados a longo prazo. Uma vantagem dessa

modalidade é que ela pode permitir uma prótese fixa onde a anatomia somente

permitiria a colocação de apenas um implante. Entretanto, as restaurações

sobre vários implantes a dentes, formam uma unidade rígida que não se

desestabiliza com a movimentação dos dentes introduzindo, dessa forma, um

pontecial de sobrecarga porque o acoplamento age como um cantilever não

suportado para os implantes, resultando em estresse elevado aos

componentes e ao osso e, quando dentes e implantes são misturados em

restaurações extensas, os dentes não contribuem para o suporte da prótese.

BIDEZ,M, MICH,C.E.;.(1999)afirmaram que quando os dentes se opõem

uns aos outros, os movimentos combinados de intrusão em contato seria de

56µm (28µm + 28µm). Entretanto, quando um dente se opõe ao implante, o

movimento combinado de intrusão seria de 33µm (28µm+5µm). Assim, a

diferença inicial do movimento vertical dos dentes e implantes do mesmo arco

poderia ser de até 28µm. Diante de tais constatações, os contatos oclusais

devem ser responsáveis por compensar esta diferença, ou o implante

sustentará cargas elevadas. Um papel de carbono fino de articulação (menos

de 25µm de espessura) deveria ser posicionado para ajuste oclusal inicial do

implante, sob uma força de toque leve. Este primeiro ajuste teria a finalidade

de equilibrar apenas a coroa do implante. Uma força de mordida intensa

deveria ser aplicada, então, usada para avaliar o contato oclusal e a oclusão

seria modificada de maneira que cargas iguais fossem aplicadas aos dentes e

implantes.

PESUN,I.J; et al (1999) avaliaram o tecido periodontal de dentes

naturais, após cargas funcionais em próteses implanto-dento-suportadas,

durante 24 meses. Concluíram no modelo animal que, os dentes devem ser

restaurados de forma que forças sejam direcionadas com magnitude suficiente

para se enquadrarem dentro da capacidade adaptativa dos tecidos

periodontais. O quadro histológico da amostra se apresentou com mínima

quantidade de células inflamatórias, crista óssea saudável, fibras periodontais

indicando mínima remodelação. Assim, com minuciosa análise oclusal, dente

natural e implante poderiam ser combinados no planejamento de próteses

fixas.

Os autores concluíram ainda que a presença do ligamento periodontal

promove absorção e neutralização do impacto das forças mastigatórias; possui

função sensorial e protetora e transformação das tensões em estímulo à

remodelação óssea. Na ausência de ligamento periodontal, na

osseointegração, há uma diferença significativa na dissipação de forças

mastigatórias, que, nos implantes, são transmitidas de forma direta aos

componentes protéticos e ao tecido ósseo.

A delicada capacidade sensorial oferecida pelos proprioceptores do

ligamento periodontal permite a captação e informação instantânea ao sistema

nervoso central, a presença de contatos indesejáveis, da pressão que o dente

está recebendo.

BARON et al.;(2005) selecionaram 39 pacientes classe I e/ou II de

Kennedy, os quais receberam 2 implantes distalmente ao último dente natural

presente que foram unidos ao mesmo. Aguardou, em média, 37,8 meses e, por

meio de análise radiográfica utilizaram como parâmetro de referência a

distância da distal do último dente e a mesial do 1o implante e mesial do 2o

implante respectivamente com o intuito de avaliar a perda óssea. Concluíram

que as distâncias máximas entre o dente e o 1o implante deveria ser de 11mm e

entre o dente e o 2o implante deveria ser de 19mm. Inferiram que na menor

distância entre os apoios, a intrusão do dente estaria limitada pelo tipo de união

rígida do implante ao osso. Quando os espaços entre esses pilares aumenta,

haveria a formação de um ângulo de pêndulo, em toda estrutura, devido a

viscoelasticidade do osso. Mesmo assim o movimento de intrusão seria

limitado e, a ação que o implante produziria a partir deste ângulo seria imutável

até que existisse uma distância suficiente para permitir intrusão máxima do

dente.

BECHELLI, A.H.(2006) relatou que a transformação de tensões de

pressão em tração é uma das funções mais importantes do ligamento

periodontal, do ponto de vista biológico. Quando a força mastigatória é

axializada, essa é transmitida ao ligamento periodontal e transformada em

tração uniforme, sobre a cortical alveolar. Dentro de um sistema de

coordenadas, observou que no dente ocorre um rápido deslocamento no

sentido da força, até o limite máximo de elasticidade do ligamento. A partir

desse limite, mediante a persistência da força, produzir-se-ia fratura ou avulsão

do dente. No implante, o deslocamento seria contínuo e limitado

exclusivamente pela elasticidade óssea, até que ocorresse fratura na tábua

óssea ou dos componentes do implante.

As respostas biomecânicas diante de determinada força, seria portanto,

totalmente diferentes e, quando combinados, dentes naturais com implantes,

cuidados especiais como uma maior quantidade de elementos de conexão

entre implante e componentes protéticos para uma maior flexibilidade do

sistema, deveriam ser tomados no planejamento para compensar tal diferença.

MISCH,C.E.;(2006) afirmou que a mobilidade dental horizontal é maior

que o movimento vertical, porém a interface entre implante e osso também

apresenta movimento lateral. Desta forma, implante, osso e prótese

compensariam o leve movimento dental, se o mesmo apresentar mobilidade

zero. Em relação à condição periodontal do dente conectado ao implante, as

cargas máximas na área de pré-molares e molares estariam por volta de 42Kg.

Diante de tal magnitude de força, o implante não teria nenhuma possibilidade

de movimento, enquanto o dente, poderia, apresentar movimento intrusivo da

ordem de 40 a 100µm e lateralmente de 130 a 200µm. Desde que o dente não

apresente nenhum fator de risco, tais como: doença periodontal; lesão de

trauma primário, o sistema poderia funcionar perfeitamente, pois as diferenças

encontrariam compensadas.

Relatou ainda que a conexão de dentes naturais e implantes

osseointegrados em próteses rígidas gerou preocupação e publicações, com

estudos e diretrizes para ambos os extremos. Do ponto de vista biomecânico, a

grande diferença entre um implante osseointegrado e o dente natural estaria na

forma de união estrutural com o osso. Pode-se-ia afirmar que os dentes

estariam fora do osso alveolar, uma vez que não apresentam contato direto

com o mesmo, enquanto que os implantes estão unidos estruturalmente em

seu interior. Portanto, a Implantodontia agregou uma nova alternativa na

reabilitação oral, entretanto, em nenhum momento, os implantes

osseointegrados consegueriam assemelhar-se aos dentes naturais quanto às

suas características.

Sabendo que existe uma diferença de movimento fisiológico entre

dentes naturais e implantes osseointegrados e, que quando estamos diante de

pacientes com comprometimento periodontal onde há uma inversão do braço

de alavanca extra alveolar e com isso a mobilidade dental pode estar

aumentada, LIN et al.;(2006) construiram dois modelos de elementos finitos 2D

variando o suporte periodontal contendo um implante na região de 20 molar

inferior unido ao 20 pré-molar inferior em um modelo e o mesmo implante unido

ao 10 e 20 pré-molar em um outro modelo, variando o tipo de conexão em rígida

e semi rígida. Os resultados deste estudo mostraram que na avaliação das

distribuições de tensão no osso alveolar, houve uma variação de 28% em

relação ao suporte periodontal, de 3% em relação à quantidade de pilares

naturais e de 15% em relação ao tipo de conexão. Já na avaliação das

distribuições de tensão no implante, houve uma variação de 72% em relação

ao suporte periodontal, de 4% em relação à quantidade de pilares naturais e de

21% em relação ao tipo de conexão. Os valores de tensões observados na

prótese não tiveram uma variação significante (0%) em relação ao suporte

periodontal e a quantidade de pilares naturais sendo que o tipo de conexão, foi

fator para uma variação significativa (99%). Em uma análise do deslocamento

vertical, os resultados não mostraram diferença significativa nos pilares

naturais e implantes entre conexão rígida e semi rígida indiferentemente do

número de dentes englobado na prótese e tampouco em relação ao suporte

periodontal. Concluíram dessa forma que nas prótese dento implanto

suportadas, as conexões semi-rígidas devem ser usadas com cautela devido à

transferência de tensão com aumento desfavorável no implante e na prótese.

ENKLING, et al. (2006) em um estudo do tipo coorte de 62 pacientes

onde 22 integrantes possuíam uma prótese fixa unitária sobre implante na

região anterior e, 40 integrantes possuíam uma prótese fixa unitária sobre

implante na região posterior, para avaliar a sensibilidade tátil entre as coroas

protéticas opondo-se à dentes naturais fazendo comparação com a

sensibilidade tátil de dentes naturais do lado oposto do mesmo paciente.

Fizeram testes de mordida de topo a topo na região anterior (35% dos

paciente) e testes de fechamento em máxima intercuspidação na região de

molares e pré-molares (65% dos pacientes). Surpreendentemente, segundo os

autores, os resultados obtido com este trabalho foram capaz de provar, bem

fundamentado, que as atividades de percepções táteis não foram diferentes

quando compararam prótese sobre implante e dentes naturais e, que os

resultados das percepções táteis não diferiram entre a região anterior e

posterior. Os autores ainda sugerem que os ajustes feito nas restauração

devem ter uma espessura abaixo de 100µm com a utilização de carbono

articular.

7.2 Complicações das PF dento-implanto suportadas

CHEE & CHO (1997) relataram que devido ao movimento fisiológico do

dente natural, alguma flexibilidade no sistema de implante deve ocorrer

durante carga oclusal, sendo que essa flexibilidade é oriunda do osso ou dos

componentes internos do implante. Estes componentes estão sujeitas a flexões

repetidas, levando a perda do parafuso ou fadiga do metal com eventuais

fraturas dos componentes. No presente estudo, observaram o problema da

intrusão dental, em prótese implanto-dento-suportada, de conexão semi-rigida,

ao final de doze meses de observações.

SCHLUMBERGER et al., (1998) concluíram que a união dente implante

não influencia negativamente o osso marginal e tecidos moles, não sendo

possível demonstrar qualquer risco maior de deficiência para próteses fixas

implanto-dento-suportadas, comparada com próteses implanto suportadas,

sendo bem aceito principalmente em situações financeira desfavorável dos

pacientes nos casos que não são possíveis de colocação do número ideal de

implantes concordando com as conclusões de outros autores(NAERT, 1992;

OLSSON et al.,1995 ).

A incidência da intrusão do dente natural em próteses implanto-dento

suportada foi estudada por FUGAZZOTO et al (1999), utilizando attachments

de parafuso, com tempo de acompanhamento da aproximadamente 10 anos.

Se os parafusos do attachments quebraram ou perderam, e não foram

reparados ou recolocados em até três meses, ao longo do estudo, a intrusão

do dente era um significante problema. Os autores concluíram que a intrusão é

tempo-dependente. Se o dano for reparado em até três meses, provavelmente

nenhum comprometimento ao conjunto protético será evidenciado.

LINDH, et al., (2001) avaliaram próteses implanto-dento suportadas em

111 pacientes onde foram colocados 185 implantes e, a partir de análise

radiográfica de 74 implantes que foram acompanhados por um período de 3

anos, tiveram como resultado que nove dos 74 implantes tiveram uma perda

óssea marginal maior que 1mm no primeiro ano. Concluíram que o sucesso

das próteses implanto suportadas convencionais já são bem documentadas e

que continua sendo a terapia de escolha quando as condições permitirem. As

próteses dento-implanto suportadas possuem um prognóstico de sobrevivência

e de taxa de perda óssea marginal semelhante às próteses implanto

suportadas convencionais; quando for utilizar prótese unidas por dente e

implante deve-se usar conexão rígida.

MENICUCCI, et al. (2002) construíram dois modelos de uma prótese

rígida dento-implanto suportadas pelo método dos elementos finitos onde um

modelo era de 2D, mais simples, o qual foi designado para esclarecer efeitos

principais que podem ser “escondidos” nos modelos de elemento finito de 3D

devido à sua complexa geometria. O modelo 2D foi utilizado para uma análise

qualitativa preliminar e, um outro modelo 3D foi utilizado para uma análise

quantitativa da interação entre implante, dente, ligamento e osso. Foi aplicado

dois tipos de carregamento na região do pilar natural, uma carga estática de

50Kgf durante 10 segundos simulando paciente com hábito parafuncional e, um

outro carregamento de 50Kgf com intervalos de 5 milisegundos simulando a

mastigação. No modelo 2D, observaram que no primeiro carregamento, houve

uma maior concentração de tensão no pescoço do implante e, no segundo

carregamento a maior concentração de tensão era localizada na crista óssea

alveolar. Já no modelo 3D observaram maior concentração de tensão nas

cristas ósseas tanto do implante quanto do dente para o carregamento estático

(50Kgf/10seg) e, uma concentração 50% menor também nas mesmas regiões,

no carregamento dinâmico (50Kgf/5ms).

Diante de tais observações, os autores concluíram que o dente tende a

intruir dentro do alvéolo devido à deformação progressiva do ligamento

periodontal fazendo com que o pôntico e pilar natural, atue como um cantilever

do implante.

BARBOSA (2003) relatou em seu trabalho que um dos problemas mais

constantes vem sendo o fenômeno da intrusão dental, especialmente quando o

dente pilar está próximo a um implante com conexão rígida. Esse fenômeno

pode acontecer se o dente estiver entre implantes, ou na extremidade da

prótese, na mandíbula ou maxila. A vibração da estrutura protética decorrente

da sua maior rigidez, por causa dos implantes, tem sido apontada como

provável causa da ativação dos osteoclastos, com conseqüente intrusão dental.

Diante disso o autor utilizou em seu trabalho, um modelo de Elementos Finitos

3D para avaliar uma prótese fixa dento-implanto suportada de quatro

elementos na mandíbula, unidos rigidamente, a qual foi aplicada uma força de

1N. Posteriormente, um pôntico foi removido para a redução da distância entre

os pilares, a fim de verificar se essa vibração permaneceria mais tempo sobre o

dente. Os resultados mostraram que as tensões geradas na PFIDS de três

elementos foram maiores, além da ocorrência de vibração, que permaneceu

por um tempo maior sobre o dente pilar na prótese de três elementos, após

aplicação da carga. Surgiu o fenômeno da ressonância em ambas as próteses,

porém com maior intensidade na prótese de três elementos. Concluiu-se que

houve vibração, ela permaneceu por um período maior sobre o dente com a

aproximação dos pilares ou seja, na prótese de menor amplitude e, juntamente

com as evidências da literatura, poderia ser uma das prováveis causas da

intrusão dental.

Na comparação do tempo de permanência da vibração para as

diferentes distâncias entre pilares, um fator inesperado e de extrema

relevância, foi a aparecimento de um fenômeno que pode ser caracterizado

como ressonância, que consiste em uma coincidência entre a freqüência de

atuação de forças com as propriedades físicas, e características anatômicas de

uma estrutura. Essa coincidência resulta numa somatória não desejada na

engenharia, pois é capaz, muitas vezes, de causar uma falha estrutural e levar

todo o sistema a um colapso total. Nessa avaliação, esse fenômeno ocorreu

mais cedo na prótese de três elementos e de forma mais intensa, além de

manifestar mais vezes em um mesmo período de tempo, comparado à prótese

de quatro elementos. A ressonância poderia ser mais um fator com potencial

de promover a ativação dos osteoclastos, além de promover a deterioração do

cimento, facilitando ainda mais a intrusão, quando o dente estiver próximo a um

implante, devido à maior rigidez.

Diante dos resultados desse estudo, ficou evidente que a vibração pode ocorrer

em uma PFIDS e dissipar até a raiz do dente pilar. Foi revelado também, o

aumento das tensões com a aproximação dos pilares, o que resultou numa

maior rigidez estrutural da prótese, favorecendo a vibração, além da

possibilidade de ocorrência de ressonância, e de resultar em falha estrutural,

levando ao insucesso e perda do trabalho protético.

Por meio de uma sistemática revisão da literatura, LANG, et al. (2004)

fizeram uma análise das possíveis causas de falhas na união de dente com

implante. Foi avaliado a sobrevivência dos implantes, das próteses fixas, dos

abutments, complicações biológicas, complicações técnicas e intrusão dentária.

Levando-se em consideração o número de artigo publicados relacionado

aos itens mencionados, relataram que na união entre dente e implante a taxa

de sucesso dos implantes após um período de 5 anos foi de 90.1% e, de 82.1%

após 10 anos. Em relação as prótese fixas, a taxa de sucesso após 5 anos foi

de 94% e, de 77% após 10 anos. Para a sobrevivência dos abutments, 3.2%

dos pilares naturais e, 3.4% dos implantes funcionalmente carregados foram

perdidos após um período da 5 anos e, 10.6% e 15.6% após um período de 10

anos respectivamente. Em se tratando das complicações biológicas, os dados

mais relevantes foram de profundidade de sondagem ≥ 5mm e sangramento à

sondagem de 11.7% no período de 5 anos, já nas complicações técnicas, a

mais comum após o período de 5 anos, foi fratura da coroa com percentual de

9.1%, outro fator destacado foi a perda de retenção no pilar natural, que foi

observado uma taxa de 6.2% após 5 anos e de 24.9% no período de 10 anos.

Em relação aos intermediários protéticos ou parafusos dos

intermediários, a perda após 5 anos foi de 3.6% e de 26.4% após 10 anos. A

taxa de fratura desses componentes foi de 0.7% no período de 10 anos.

Outro dado importante é a respeito da intrusão do pilar natural que foi

encontrado uma taxa de 5.2% após um período de 5 anos de observação.

Diante de tais análises os autores concluíram que o planejamento de

próteses deve ser preferencialmente a implantes e/ou dentes isolados porém,

em razões de estruturas anatômicas, preferências dos pacientes para evitar

próteses removíveis e, dentes residuais com taxa de risco, pode ser justificada

as reconstruções com combinação entre dentes e implantes osseointegrados.

CORDARO et al., (2005) a partir de análise clínica, que tinha como

parâmetros a estabilidade dos implantes, perda óssea marginal e intrusão

dentária, puderam concluir que todos implantes analisados estavam estáveis.

Na análise radiográfica, não houve perda de estrutura óssea maior que 3mm e,

do total de 72 dentes pilares utilizados nesse estudo, apenas 4 sofrerão

intrusão a qual ocorreu na prótese unida com conexão semi-rígida e com

suporte periodontal normal.

ORMIANER, et al. (2005) em seu estudo, mediram in vitro, esforços em

duas prótese unilateral mandibular independentes apoiadas por dois implantes

e um dente as quais possuíam união de conexão rígida e semi-rígida.

Concluíram que deslocamentos verticais e horizontais são criados nos

desenhos de próteses que combinam união entre dente e implante e, que nas

situações de cargas contínuas, o resultado é uma força vertical causando

intrusão do dente, e um esforço horizontal próximo ao pilar natural

independente do tipo de conexão.

NICKENING et al (2006) avaliaram 84 prótese implanto-dento

suportadas por um período de 2 a 8 anos de acompanhamento. Dos 132

dentes utilizados como pilares naturais, 37% eram pré-molares inferiores onde

os implantes (43% Nobel Biocare e 41% ITI Strauman) foram colocados

adjacentes a eles. A grande maioria das restaurações foram aparafusadas

(45%), um terço eram cimentadas e 26% foram tratados com sistema

telescópico. O tamanho das próteses variaram de três ou mais pilares. Das 84

próteses implanto-dento suportadas, 28 eram unidas com conexão semi-rígida.

Os autores relataram que após o período de 5 anos 10% das prótese

apresentaram modificações técnicas como reaperto do parafuso do abutment,

fratura de coroa e, fratura da prótese. Depois do oitavo ano essa taxa

apresentou um acrécimo de 13%. Em relação ao tipo de conexão, apenas 3

das 56 conexões rígidas foram afetadas por algum tipo de complicação

enquanto que 8 das 28 conexões semi-rígidas necessitaram de modificações.

Os problemas mais encontrados nos pilares naturais após o período de 5 anos

foram complicações periodontais e/ou cáries recorrentes, já para os implantes

osseointegrados, algumas complicações de técnica foram observada como

perda ou fratura do parafuso do abutment e fratura do abutment nos casos de

próteses cimentadas onde houve falha na cimentação. Diante de tais

observações os autores concluíram que os casos onde utilizou as conexões

semi-rígidas, houve um aumento significante de falhas quando comparadas

àquelas onde foram utilizadas as conexões rígidas.

PJETURSSON & LANG (2008), em um trabalho de meta análise,

relataram que as próteses fixas dento implanto suportadas possuem um

percentual de sobrevida de 95,5% no período de 5 anos e de 77,8% no período

de 10 anos sendo que as complicações mais comumentes encontradas são a

perda e/ou afrouxamento do parafuso ou abutmant e complicações biológicas

como as mucosites e/ou periimplantites. Entretanto, afirmaram que quando

planejar reabilitações protéticas, a união de dente com implante, próteses com

cantilever e próteses adesivas deveriam ser a segunda opção de escolha.

NICKENING, et al. (2008) fizeram uma comparação clínica de 229

próteses dento implanto suportadas sendo que 178 eram fixas e, 51 eram

removíveis com apoio de uma coroa telescópica. Com uma avaliação média de

6.7 anos, puderam avaliar a necessidade de substituição de prótese fixa após

10 anos em 8.3% dos casos, em relação à sobrevida de dente e implante,

apenas 3 dos 459 implantes não osseointegraram e, 23 dos 449 dentes foram

perdidos por falhas no tratamento endodôntico. Em se tratando de

complicações biológicas nos pilares naturais, após 10 anos 11% dos dentes

necessitaram de algum tipo de tratamento periodontal, restaurador e/ou

endodôntico. Nas complicações biomecânicas e técnicas ocorridas nos

implantes, menos de 5% apresentaram algum tipo de complicação. Concluíram

que não existe diferença relacionada à complicações entre próteses dento

implanto suportadas fixas e/ou removíveis, entretanto, há maior risco quando

utiliza dentes tratados endodonticamente e dentes com reduzido suporte de

ancoragem.

7.3 Porque utilizar ou não utilizar esse tipo de união

RANGERT et al.,(1991) afirmaram que as razões para união entre

dentes e implantes estariam fundamentadas diante de áreas anatômicas

limitantes à colocação de implantes, tais como proximidade do nervo alveolar e

altura óssea insuficiente.

AMET (1993) afirmou que próteses fixas convencionais em espaço

edêntulo longo estão sujeita a falhas, incluindo fraturas radiculares, cáries e

doença periodontal recorrente, sendo que próteses parciais removíveis

confeccionadas com esses elementos remanescentes são, em geral, contra

indicadas e não desejadas por pacientes. Diante disso, manutenção de dentes

com bom estado de suporte periodontal sendo usados como pilares

intermediários com implantes, é uma boa alternativa de reabilitação do sistema

estomatognático.

INGBERG (1997) recomenda que o sucesso da conexão de dentes com

implantes ossointegrados em prótese fixa, depende do controle de forças

oclusais, incluindo numero suficiente de implantes e dentes, uso de implantes

com diâmetro suficiente em regiões posteriores, controle de contatos

excêntricos, que possam causar excessivos momentos de flexibilidade.

Segundo os autores, os implantes que suportam os dentes e não o contrário e

PFIDS podem acarretar o efeito cantillever sobre o implante sendo necessário

adotar implantes adicionais ou dentes com periodonto saudável. A conexão

dente-implante deve ser capaz de prevenir a migração dental, prevenir a

separação vertical e horizontal na interface do attchment e permitir capacidade

de remoção da prótese para manutenção. Um design do tipo T-block, que

consiste em um tipo de attchment com um parafuso de retenção transverso,

possibilitando liberação do stress através da sua flexibilidade.

CLEPPER (1997), em um estudo retrospectivo de 103 implantes

suportando 60 próteses fixas onde 54 restaurações continha um ou mais

implantes conectados a um ou mais pilares naturais, desenvolveu um protocolo

para conexão entre dente e implante da seguinte forma:

� Para próteses posteriores, se possível, utilizar pelo menos dois

implantes com um dente para suportar um pôntico. Se for possível a colocação

de apenas um implante, então dois pilares naturais devem ser usados como

retentores para suportar um pôntico. O autor considera a regra de “2 implantes

+1 dente” e/ou “1 implante + 2 dentes”;

� Conectores intracoronários não devem ser utilizados, a menos

que seja necessário para trilhar a inserção do segmento da prótese;

� A conexão entre dente-implante deve ser realizada sobre um pilar

natural que apresente relação coroa/raiz satisfatória.

LAUFER & GROSS (1998) apresentaram uma revisão dos aspectos

biomecânicos da esplintagem e relataram que o dilema envolvendo a

esplintagem de implante com dente pode ser evitado pela colocação suficiente

de implantes osseointegrados. Entretanto, em muitas situações clínicas em

reabilitações de pacientes parcialmente dentados, a esplintagem entre

implante-dente pode ser uma alternativa racional. As situações clínicas que

podem levar ao planejamento de próteses implanto-dento suportadas são: 1)

insuficiente número de pilares naturais ou de implantes para suportar uma

prótese fixa independente; 2) localização desfavorável ou distribuição dos

pilares ao longo do arco, situação esta que permite intercalar implantes entre

dentes remanescentes; 3) dentes remanescentes periodontalmente

comprometidos, assim, os dentes requerem um suporte adicional, derivado da

estabilidade dos implantes.

Os autores concluíram que os estudos de análise de tensão, tem se

demonstrado um aumento de stress peri-implantar associado com a conexão

de dente com implante. Entretanto, existe uma carência de informações

clínicas válidas em torno da esplintagem de pilares naturais e implantes

osseointegrados na confecção de próteses fixas em pacientes parcialmente

edentulos.

HOSNY et al (2000) fizeram uma comparação em relação às próteses

fixas suportadas por dentes e implantes e prótese fixa suportada somente por

implantes em uma mesma arcada. Dezoito pacientes foram acompanhados por

um período de 14 meses e após esse período, os autores relataram que

nenhuma fratura de qualquer componente do implante, complicações na

prótese bem como intrusão do pilar natural foi observado. A mudança anual do

osso marginal em volta das próteses fixas dento-implanto suportadas (PFDIS)

ou nas próteses fixas implanto suportadas (PFIS) não tiveram diferença

significante. Sendo assim, concluíram que a esplintagem dente-implante nos

tratamentos reabilitadores, não afeta, a longo prazo, os resultados comparando

com as PFIS.

CORDARO et al (2005) afirmaram que ainda que contrariando o

protocolo original de Branemark de que os implantes deveriam ser unidos

apenas com outros implantes, pode-se indicar este tipo de união entre dente e

implantes quando os dentes pilares não apresentarem com aumento da

mobilidade; deficiência de osso para o posicionamento dos implantes e/ou

recusa do paciente em submeter-se às técnicas de reconstruções ósseas;

localização dos números de pônticos entre os dentes pilares; colocação de

cantilever distais; condições financeiras.

MISCH (2006) sugeriu que quando o osso adjacente a um dente não

puder ser enxertado para colocação de implantes, uma das opções seria inserir

um implante mais distal e confeccionar uma prótese parcial fixa que conecte

um implante a um dente sem mobilidade, ou se o elemento dental apresentar

mobilidade, outra alternativa seria melhorar a distribuição de estresse pela

esplintagem de implantes a pilares naturais adicionais desde que seja

observada mobilidade clinica zero.

CLARKE,et al (2006) relataram que devido à reabsorções do osso

alveolar e presença de estruturas anatômicas importantes como o nervo

alveolar inferior e o seio maxilar, tornam a colocação de implantes

osseointegrados inviáveis, a não ser que se utilize técnicas suplementares

para aumento do rebordo ósseo. Isto implicaria em maior número de seções,

com aumento da morbidade e aumentando os custos para o paciente. Desta

forma a união de dentes naturais com implantes ósseos podem ser uma opção

de tratamento viável.

LINDH (2008), questionou se “Deveríamos extrair dentes para evitar

combinação entre dente e implantes?” e, a partir de uma revisão da literatura

concluiu que não existe suporte científico para tal questionamento, pelo

contrário, os estudos controlados comparam essa particular modalidade

protética com próteses suportadas exclusivamente por implantes, avaliando a

sobrevivência e complicações de ambos e em regiões específicas na

mandíbula (região posterior). Relatou ainda que não existe suporte científico

para extração dentária em favor da colocação de implantes para evitar tal tipo

de união mesmo que em outras regiões dos maxilares.

Afirmou ainda que os dentes não devem ser extraídos em favor da

colocação de implantes dentários sem indicação específica e, próteses

implanto-dento suportadas devem ser consideradas como uma opção protética

viável.

Segundo RENOUARD & RANGERT (2008), a combinação de dois

sistemas (dente/implante) que possuem rigidez muito diferentes apresenta o

risco de uma má distribuição das cargas quando em função. As pressões

concentram-se sobre o elo fraco da restauração que neste caso, encontra-se

no dente natural. Todavia, em razão de fatores anatômicos limitantes, quando

apenas um implante pode ser colocado para posterior do dente mais distal,

deve-se considerar a confecção de uma prótese mista entre os pilares com

conexão rígida a fim de distribuir a carga entre o implante e o dente. De

maneira semelhante, se puder ser colocado dois implantes para posterior do

dente mais distal porém, permanecendo o espaço de um pôntico, é preferível

unir o implante mais mesial ao dente e construir uma coroa isolada no segundo

implante, isso evita um efeito de cantilever na prótese implanto suportada, já

que os implantes possuem uma ancoragem mais rígida que os dentes.

7.4 Qual melhor sistema de união

Uma comparação entre tensão estrutural das PFIDS com conexão rígida

e semi-rígida foi avaliada por Misch e Ismail (1993) pelo MEF 3D. O modelo

tridimensional foi escolhido por ser mais preciso e fornece valores mais reais,

tanto qualitativos quanto quantitativos, segundo os autores. O modelo consistia

de 950 elementos tetraédricos e hexaédricos, com um total de 1.110 nós. O

osso foi considerado como uma estrutura completamente homogênea, tendo

um único valor para o módulo de elasticidade. Uma força estática de 2,27 Kg

foi aplicada sobre cada unidade da ponte fixa resultando na soma de 6,8 Kg.

Os resultados tiveram uma avaliação qualitativa e mostraram uma mínima

diferença entre as duas conexões, apesar de que os picos de tensões máximos

foram ligeiramente maiores na união rígida.

CAVICCHIA & BRAVI (1994) realizaram um estudo comparativo do

comportamento de 31 próteses implanto suportadas e 30 próteses implanto-

dento suportadas. Os pacientes foram avaliados em um mesmo esquema

oclusal, baseado em guia canina. A conexão não-rígida não melhora a

distribuição de stress entre os diferentes pilares e, ocasionalmente permite a

migração do dente. Sugeriram que a conexão deve ser rígida, com attchment

de precisão com parafuso de retenção ou próteses telescópicas. Problemas

biomecânicos ocorreram mais frequentemente em prótese implanto

suportadas, possivelmente devido a insuficiente propiocepção dos implantes

osseointegrados que podem levar à aplicação de forças mastigatórias

indiscriminadas. Outra explicação possível, seria a resiliência dos abutments,

atuando de forma associada ao ligamento periodontal podendo ter habilidade

de compensar, em certo grau, uma adaptação ineficiente da prótese, reduzindo

insucessos.

HOBKIRK & TANNER (1995) propuseram a técnica de conexão semi

rígida onde a fêmea era confeccionada na coroa do implante para reduzir o

possível efeito de cantilever e melhorar o direcionamento de forças diante da

combinação de dente com implante.

A distribuição do stress entre implantes e dentes foi examinada por

NISHIMURA et al (1999) unidos por meio de conexão rígida e semi-rígida sobre

estimulação de carga funcional, usando modelo da técnica de análise de

tensão por fotoelasticidade. A variação decorrente da colocação de 1 ou 2

implantes também foi avaliada. O modelo foi reproduzido posicionando o pré-

molar “natural” e os implantes numa distancia de 9mm de separação entre si.

Múltiplas restaurações foram fabricadas incorporando três tipos de conexão: 1)

nenhuma conexão entre dente e implante, somente o contato proximal; 2)

conexão rígida; 3) conexão não-rígida.

As cargas verticais foram aplicadas em pontos localizados da superfície

oclusal da restauração implante-dente. Notaram que a carga transmitida ao

osso de suporte depende do número de implante e na sua distribuição e que,

quanto mais distal a carga é aplicada, maior é o stress apical gerado no

implante localizado distalmente.

Em situações onde o número de implantes é reduzido, ou necessita-se

associar implantes a dentes naturais, a conexão pode ser realizada,

apresentando a vantagem da manutenção da propiocepção. A conexão não-

rígida apresenta a facilidade da manutenção da prótese e do efeito cantilever.

Entretanto, clinicamente, uma conexão não-rígida pode induzir a intrusão do

dente, levando a um estresse por efeito cantilever do implante e osso

adjacente. A decisão de utilizar conexão rígida deve ser baseada em critérios

clínicos como mínima mobilidade dental, implantes com boa osseointegração e

possibilidade de remoção da superestrutura em caso de fracasso. O uso da

conexão rígida, quando há apenas 1 implante, causa um ligeiro aumento no

stress, comparando às conexões não-rígidas. Todavia, o conector rígido mostra

uma transferência de tensão mais difundida e balanceada no caso da união

usando dois implantes.

Um trabalho usando o Método de Elementos Finitos (MEF), realizado por

Akpinar, Anil e Parnas (2000), mostrou que a intrusão dental poderia ser

prevenida quando usado um sistema de implante que absorvesse esforços

oclusais. Foi montado um modelo matemático que consistia de um molar

superior, tendo como antagonista uma prótese sobre um implante (IMZ). Por

possuir um componente intermediário intramóvel, feito de um material

resiliente, esse sistema de implante foi capaz de absorver cargas oclusais. Os

autores lembraram que o fenômeno da intrusão apareceu com o advento da

união rígida entre implante e dente, o que poderia gerar tensões, ocasionando

a intrusão. O modelo matemático montado revelou que a maioria das tensões

foi absorvida pelo componente resiliente do implante, o que não aconteceu

quando o sistema era completamente rígido.

Em um estudo do tipo coorte de 15 anos de avaliação clínica de 133

pacientes tratados com próteses parciais fixas dento- implanto suportadas e, de

123 pacientes com próteses parciais fixas implanto suportadas, NAERT, et

al.,(2001) relataram que o sucesso acumulativo das próteses unidas entre

dente e implante foi de 94.9% e que, nas próteses implanto suportadas

convencionais foi de 98.4%. Concluíram que neste estudo um número maior de

fracassos nas próteses dento implanto suportadas porém, sem significância

estatística. Entretanto, intrusão dentária ocorreu em 3.4% dos casos e, quando

for indicada as próteses parciais fixas dento implanto suportadas, elas devam

ser unidas rígidamente para evitar intrusão do pilar natural embora a etiologia

da intrusão dentária permanece incompreensível.

De acordo com estudo prospectivo de BLOCK (2002) avaliaram durante

5 anos 42 pacientes que possuíam prótese fixa dento implanto suportadas

(PFDIS) na região posterior da mandíbula bilateralmente com conexão rígida

de um lado e conexão semi-rígida do outro lado e, tendo como antagonista

uma prótese total removível. Na prótese que unia implante ao pilar natural com

conexão do tipo rígida, foi construída uma coroa telescópica do dente de tal

forma que o coping metálico era fixado com cimento permanente e, a coroa

protética com cimento temporário e no implante foi construída uma coroa

aparafusada para que, desta forma, a PFIDS pudesse ser removida para

avaliação. No lado oposto, foi construída uma coroa com conexão do tipo semi-

rígida que foi cimentada permanentemente no pilar natural e no implante, foi

confeccionada uma coroa aparafusada que desta forma, pode-se fazer uma

análise individual dos pilares. Dos 30 pacientes que puderam ter um

acompanhamento prospectivo de 5 anos considerando a perda óssea, os

autores concluíram que, para os implantes, não existiu diferença entre o tipo

de conexão (rígida ou semi-rígida) e que na avaliação do pilar natural, houve

uma maior perda de crista óssea nos casos que foram reabilitados com

conexão rígida.

OCHIAI; et al (2003) comparando o tipo de intermediário protético em

um estudo fotoelástico, onde utilizaram um modelo com um desenho de uma

prótese que continha 2 implantes unidos à 1 dente. Os tipos de intermediários

protéticos utilizados eram o pilar UCLA e o pilar cônico. Aplicaram carga em

seis pontos diferentes no desenho da prótese e, observaram uma mínima

diferença de distribuição das tensões entre os dois diferentes tipos de pilares

protéticos estudados. Deve ser igualmente dada as considerações de

indicações naqueles casos onde existe um suporte ósseo com uma

osseointegração adequada do implante e, com os dentes com periodonto

normal sobretudo, nos casos onde o implante e o dente tem prognóstico

questionados, indicou-se o uso do pilar intermediário onde a coroa protética é

aparafusada no pilar cônico, devido a uma ligeira diminuição da distribuição

das tensões em regiões mais distantes ao ponto da carga.

Entretanto, os mesmos autores afirmam que a seleção dos componentes

protéticos deve ser mais apropriadamente baseada em outros fatores como a

inclinação e posição dos implantes, contornos restauradores, espaço

interarcos, ou outrs considerações mecânicas. Afirmaram ainda, que quando se

utiliza 2 implantes unidos, reduz, ou até mesmo, elimina a necessidade da

união com o dente.

CORDARO et al (2005) concluíram que casos de intrusão dental estava

associada aos pacientes que possuíam suporte periodontal normal e, nas

próteses que foram unidas com conexão semi-rígidas e que nos pacientes com

próteses similares e com suporte periodontal reduzido, não foi observados tal

fenômeno. Entretanto, afirmaram que quando os pilares estavam unidos com

conexão rígida, não foi observado o fenômeno da intrusão.

MISCH (2006) afirmou que os implantes não devem ser unidos a dentes

com mobilidade, por adicionar um cantilever no implante. Assim, o pilar natural

conectado a um implante fixado de forma rígida não deve apresentar

mobilidade clinica. Próteses sobre implantes podem usar pilares naturais

secundários adicionais para diminuir o movimento da prótese, de forma que a

fixação rígida do implante não seja comprometida. Considerando a

possibilidade de uma união rígida entre o dente e o implante, se ocorrer um

aumento da mobilidade dentária, isto é, mobilidade progressiva, ocorreria a

perda da osseointegração do implante por deformação plástica das trabéculas

em torno dele.

Em relação à localização dos encaixes macho/fêmea em uma prótese de

conexão semi-rígida, BECHELLI(2006) afirmou que ao se localizar o sistema

fêmea no dente e a parte macho localizada no pôntico, frente às cargas

mastigatórias, o dente pilar sofrerá um movimento de intrusão e, como a

prótese não é elástica e o implante não possui mobilidade, haverá uma relativa

liberdade de movimento para o dente. O implante não colabora, desta forma,

com a dissipação das tensões oriundas de cargas horizontais. Por outro lado,

se utilizarmos a conexao semi-rigida junto ao implante,com localização do

sistema fêmea no implante, atuando como apoio, e no momento da aplicação

das cargas mastigatórias, todo conjunto composto por dentes e pônticos

poderá movimentar-se o permitido pelo ligamento periodontal, axializando

melhor as cargas transmitidas ao implante.

MISCH (2006) afirmou que embora tenham sido preconizadas as

conexões semi-rigidas na literatura, raramente está indicada em protese fixa

unilateral. Esse tipo de conexão não melhora a distribuição de estresse entre

os pilares, sendo causadora de migração de dentes naturais.

AKÇA, et al. (2006) avaliaram no período de dois anos, 34 próteses fixas

implanto-dento suportadas, sendo que o implante era localizado distalmente ao

pilar natural, com conexão rígida, com intuito de elucidar as mudanças na força

de fechamento máximo e altura do osso marginal periimplantar. Para isso,

utilizaram um sensor mastigatório de 3.5mm de altura por 6.35mm de diâmetro

que era conectado à um sistema de aquisição e um programa computadorial

correspondente. Os leitores eram carregados com o paciente sentado em

posição de alimentação para simular a posição de mastigação natural. Para

avaliação do nível ósseo periimplantar, foi mensurada radiografias periapicais

feitas pela técnica do paraelismo e digitalizadas e analizadas por um progama

de análise de imagem. Após o término do período de observação, os autores

concluiram que maiores forças foram produzidas nos implantes do que no pilar

natural mais mesializado. Foi observado também, um aumento no nível ósseo

no lado mesial do implante o que pode deduzir que união rígida entre dente e

implante proporciona uma situação extremamente estável.

LIN, et al. (2003) a partir de dois modelos de elemento finito 2D,

avaliaram a dissipação das tensões em duas protese fixa de 3 elementos

dento-implanto suportada composta de um pré-molar, um pôntico de primeiro

molar e, uma coroa no implante que estava na região do segundo molar. A

coroa cimentada no implante em um modelo e, no outro modelo a coroa era

aparafusada no implante. Eles observaram que quando a força era aplicada na

região do pre molar, o deslocamento das proteses eram semelhantes em

ambos as tipos de união, tanto na união da coroa com o implante (cimentada

ou aparafusada) como no tipo de conexão entre os elementos pilares(conexão

rigida ou semi rigida).

Na avaliação da dissipação de tensão, esses mesmos autores

concluiram que quando se aplica uma carga no dente, a protese dento

implanto suportada de conexão semi rigidas, apresentam valores

menores(3.2MPa) se comparando com aquelas de conexao rigida(77.56MPa).

Isso e devido a quebra de trasnferencia das tensões para o dente resultante do

encaixe. Já quando se aplica uma carga no pontico, há um aumento

significativo de tensões nas prótese de conexão semi rigidas(135MPa) e nas

proteses de conexão rigida(122MPa). E, finalmente, quando se aplica carga na

coroa do implante, a analise de tensões se mostrou similar tanto nas protese

de conexão semi rigidas(95MPa) como nas proteses de conexao

rigida(93MPa). Todavia, quando a carga de intensidade de 250N foi aplicada

em todo o conjunto houve uma diferença significante nas próteses de conexão

semi-rígidas (297MPa) contra 148 MPa nas próteses de conexão rígidas.

Já em 2007, os mesmos autores variando a intensidade e direção de

cargas, construiram um modelo composto de 2 dentes naturais unindo ao

implante variando o tipo de conexão em rígida e semi-rígida. Em uma primeira

análise, aplicaram uma carga vertical e oblíqua de 200N em todo o conjunto

simultâneamente, em uma outra análise aplicaram carga verticais e obliquas

de 200N apenas nos pilares naturais e num terceiro momento, as cargas

verticais e obliquas de 200N foram aplicadas no implante e nos pilares naturais

e, uma carga também com as mesmas direções porém com uma intensidade

de 40N foi aplicada no pôntico. Na análise de resultados, verificaram que as

tensões foram menores em todos os tipos de carregamento, quando uniram

dois pilares naturais com conexão rígida. Concluíram que em prótese implanto

suportada isolada, os valores de tensão são menores do que nos casos de

união dente implante tanto para conexão rígida como para conexão semi-

rígida. Concluíram também que as condições da carga é o fator preponderante

na distribuição das tensões em comparação ao tipo de conector e o número de

pilares naturais e, o uso de conectores semi-rígidos pode ser mais eficiente em

termos de compensar a diferença de mobilidade entre o dente natural e o

implante entretanto, deve ser utilizada com cautela devido ao aumento de

tensão gerados na prótese.

8. MATERIAIS E MÉTODO

Nas últimas duas décadas, o Método dos Elementos Finitos (MEF),

aplicado à Biomecânica, vem se destacando como uma ferramenta útil

extremamente utilizado para avaliar, numericamente, tensões e deformações

associadas ao comportamento mecânico dos biomateriais e tecidos humanos,

tendo em vista a dificuldade de se fazer tal avaliação in vivo (WAKABAYACHI,

et al., 2008), na tentativa de simular e compreender o comportamento estrutural

e possíveis implicações de tensões geradas durante uma atividade funcional

e/ou parafuncional, nas diversas áreas da Odontologia. Segundo GENG et al.

(2001) para cada aplicação específica, as diversas variáveis que envolvem o

problema devem ser cuidadosamente analisadas e fornecidas como dados a

um programa computacional. Essa análise inclui etapas que podem ser

classificadas em cinco grupos básicos:

a) Levantamento de dados e criação da geometria, aplicando-se

aos volumes as propriedades elásticas dos diversos materiais

e tecidos que compõem o domínio do problema;

b) Geração da malha dos elementos finitos;

c) Aplicação das condições de contorno, na forma de

deslocamentos impostos (iguais a zero);

d) Aplicação de cargas atuantes e processamento para obtenção

das tensões e deformações;

e) Análise de resultados.

O MEF é uma técnica numérica, largamente utilizada, para obter-se a

solução de problemas mecânicos, idealizados a partir de pontos virtuais (nós),

e da conectividade de regiões discretas (elementos), que representam o

domínio do problema. Esse conjunto gerado de nós e elementos, chamado de

malha de elementos finitos representa, numericamente, o modelo físico real.

Após a solução numérica do sistema de equações, a resposta encontrada está

diretamente relacionada ao grau de simplificações impostas à natureza do

problema, a partir da geometria e discretização estabelecidas. Simplificações

da geometria podem implicar em alterações na rigidez local e global do corpo

elástico, o que por sua vez, conduz a erros numérico, típicos do método.

Nas aplicações do MEF à Biomecânica, o domínio do problema a ser

analisado é formado por uma geometria irregular, que pode ser chamada de

“escultural”, sujeita a uma gama de variações de formas e dimensões, que são

determinantes na obtenção de medidas básicas necessárias à entrada de

dados exigida por esse método.

Neste trabalho, o programa Ansys Revisão 5.7 foi utilizado para

desenvolver a modelagem tridimensional do segmento posterior de uma

maxila, composta por um ou dois pré-molares unido através de um pôntico a

um ou dois implantes. A partir de keypoints conectados por linhas (figuras 1, 2

e 3), esses pontos foram interpolados através de splines (união de dois ou mais

pontos através de linhas curvas), que determinam as superfícies (áreas) e, a

seguir, os volumes que compõem as estruturas a serem analisadas. Nestes

volumes, as cores estão associadas aos diversos tipos de materiais.

Figura 1 – Linhas (modelo 1)



A criação de um modelo matemático de elemento finito passa

inicialmente, pela definição do objeto a ser pesquisado, podendo ser qualquer

estrutura dento maxilo facial. O objeto será desenhado graficamente em um

programa computacional específico, onde a morfologia das estruturas

representadas podem ser baseadas em tomografias computadorizadas, atlas

de anatomia, crânios secos e/ou dentes extraídos (LOTTI, 2006).

O modelo 3-D do MEF é uma representação aproximada de uma

geometria in vivo, com características físicas de um modelo real. O modelo

original do pré-molar, incluindo o esmalte, dentina, ligamento periodontal, osso

cortical e esponjoso foi obtido através da rotina desenvolvida por Vieira, A. C.

B. (2002) conforme mostrado na figura 4.

Figura 4 – Volumes (região do primeiro Pré-Molar superior)

Os volumes e as superfícies gerados a partir da rotina citada foram

utilizados para gerar os domínios representativos do modelo proposto. A partir

dessa geometria básica foram criados os volumes representativos dos

implantes, pilares intermediários e coroas protéticas. A região do esmalte foi

substituída por porcelana (figuras 5, 6, e 7). Entre a porcelana e a dentina foi

simulada uma superfície metálica de uma liga não nobre de NiCr (figuras 8, 9 e

10).

Figura 5 – Volumes (perspectiva das coroas em porcelana)

Figura 6 – Volumes (perspectiva das coroas em porcelana )

Figura 7 - Volumes (perspectiva das coroas em porcelana )

Figura 8 – Volumes (perspectiva de infra-estrutura metálica modelo 1)

Figura 9 – Volumes (perspectiva de infra-estrutura metálica modelo 2)

Figura 10 - Volumes (perspectiva de infra-estrutura metálica modelo 3)

Foi modelado um implante ITI Straumann®, de 10,00 mm de

comprimento, 4,1 mm de diâmetro, com plataforma de 4,8 mm. Adaptado ao

implante existe um intermediário protético do tipo pilar sólido (ITI Strauman®)

com uma altura de 4,0 mm, que recebeu uma coroa protética de um pré-molar

superior, seguindo as especificações do fabricante de acordo com o diâmetro

da plataforma (figuras 11 e 12), para ser analisado a partir de três

configurações. A primeira contempla um dente e um implante (figura 13). A

segunda configuração contempla um dente e dois implantes (figura 14) e a

terceira configuração, contempla dois dentes e um implante (figura 15). O

modelo apresenta algumas simplificações em sua geometria, sem incorrer

riscos de alterar os resultados em relação à forma dos implantes, com e sem

roscas inserido no osso, pelo simples fato de que a avaliação de tensões

resultantes não será realizada em um ponto da rosca, mas na sua distribuição

da interface osso/implante, maxila, componentes protéticos, dente e cortical

que envolve o implante.

Foi modelada uma coroa protética na forma de pôntico com as mesmas

dimensões das coroas presentes no dente e no implante (figuras 16 a 18).

Esse pôntico serviu como meio de união entre os elementos pilares

apresentando uma conexão rígida. A conexão do tipo rígida foi escolhida para

esse estudo, por já existir trabalho semelhante na literatura mostrando que a

conexão semi-rígida em PFIDS gera níveis mais elevados de tensões

(LIN,2003).

Figura 11 – Volumes do Implante (em perspectiva)

Figura 12 – Volumes do Implante (vista disto-mesial)

Figura 13 – Volumes (um dente e um implante)

Figura 14 – Volumes (um dente e dois implantes)

Figura 15 - Volumes (dois dentes e um implante)

Figura 16 - Volumes (prótese com um dente,pôntico, e um implante)

Figura 17 – Volumes (prótese com um dente, pôntico e dois implantes)

Figura 18 - Volumes (prótese com dois dentes, pôntico e um implante)

A interface osso/implante foi considerada homogênea, isotrópica e

linearmente elástica com 100% de osseointegração, com 1,0 mm de espessura

da cortical alveolar, simulando a lâmina dura constituída por uma camada

contínua em toda a superfície do implante e cuja propriedade elástica é de

osso cortical maduro (Sertgoz,1996), ilustrado nas figuras 19, 20 e 21.

Figura 19 – Volumes (prótese fixa contendo um dente, um implante e

cortical óssea)

Figura 20 – Volumes (prótese fixa contendo um dente, dois implantes e

cortical óssea)

Figura 21 – Volumes (prótese fixa contendo dois dentes, um implantes e

cortical óssea)

Após a criação de todos os volumes apresentados, os modelos foram

finalizados a partir de três configurações:

� PFIDS contendo um dente e um implante (modelo 1);

� PFIDS contendo um dente e dois implantes (modelo 2);

� PFIDS contendo dois dentes e um implante (modelo 3),

conforme ilustrado nas figuras 22 a 24.

Figura 22 – Volumes modelo 1 (vista vestibular)

Figura 23 - Volumes modelo 2 (vista vestibular)

Figura 24 - Volumes modelo 3 (vista vestibular)

A partir da geometria básica criada e a atribuição das propriedades

elásticas dos diversos materiais e estruturas associadas, procede-se a geração

da malha de elementos finitos (figuras 25 a 29).

Figura 25 - Malha de elementos finitos do modelo 1



Figura 28 – Malha de elementos finitos com zoom respectivo ao

ligamento periodontal em vermelho

Figura 29 – Malha de elementos finitos com zoom respectivo à conexão

rígida (pôntico/ coroa implanto suportada)

Para a geração da malha, foram adotados os elementos SOLID92 e

SHELL93. A FIG. 30 ilustra a configuração do elemento SOLID92 que simula o

comportamento estrutural para modelos 3-D. Este elemento (hexaédrico) é

constituído por 10 nós, e os números inscritos nos círculos mostram as faces

passíveis de aplicação de pressão.

Figura 30 – SOLID92 (hexaédrico)

A configuração do elemento SHELL93 (quadrático) que simula o

comportamento estrutural para cascas finas para modelos 3-D é constituído

por 8 nós, e os números mostrados, nos círculos mostram as faces passíveis

de aplicação de pressões (figura 31).

Figura 31 – SHELL93

O critério utilizado para a geração da malha de elementos finitos é

baseado no tamanho máximo da aresta do elemento. Esse critério é

especificado através de uma variável denominada ESIZE, que determina, em

última análise, a quantidade de nós e elementos da malha.

Tendo em vista as variações de dimensões dos elementos e curvatura das

linhas (splines) foram adotados os seguintes valores:

• ESIZE = 1,0 mm em todo o domínio dos volumes que representam osso

cortical e esponjoso;

• ESIZE = 0.5 mm em todo o domínio dos volumes que representam

tecidos do dente, estruturas da prótese e implante.

Esse critério contempla, além do exposto, a necessidade de se obter uma

discretização adequada para esse tipo de problema, evitando-se a geração de

elementos distorcidos. A Tabela 1 ilustra os dados relativos à geração do

modelo geométrico e da malha de elementos finitos correspondente.

Tabela 1- Dados quantitativos dos três modelos

UM DENTE E UM IMPLANTE

MODELO 1

UM DENTE E DOIS IMPLANTES

MODELO 2

DOIS DENTES E UM IMPLANTE

MODELO 3

Keypoints 473 612 706

Linhas 1.164 1.511 1752

Áreas 836 1.098 1276

Volumes 147 201 234

Nós 297.096 376.311 529.930

Elementos 213.129 271.360 383.670

A modelagem geométrica em 3-D de uma PFIDS, composta por

implante, dente e estruturas protéticas, foi realizada, atribuindo-se aos diversos

materiais as suas respectivas propriedades elásticas e coeficiente de poisson,

utilizando-se valores aproximados encontrados na literatura (BENZING, et

al.,1995; VAN ROSSEN, et al., 1990; CARTER E HAYES,1977; MOFFA, et

al.,1973; LEWINSTEIN et. al,1995; SUANSUWAN E SWAIN, 1999;

WEINSTEIN, et al.,1980; SITE:www.matweb.com; MIDDLENTON, et al.,1996;

GALLOZA, 2004), conforme Tabela 2.

Tabela 2 – Propriedades elásticas dos vários materiais que compõem o modelo

MATERIAL

MÓDULO DE ELASTICIDADE

(MPa)

COEFICIENTE DE POISSON

Titânio 110.000,O 0.35

Osso cortical 13.700,0 0.30

Osso esponjoso 1.370,0 0.30

Ligamento Periodontal 170,0 0.45

Niquel-Cromo 204.000,0 0.30

Dentina 18.600,0 0.31

Porcelana 66.900,0 0.29

As propriedades elásticas dos materiais foram adotadas no regime

linear, em cuja hipótese, a deformação dos corpos elásticos é proporcional à

forca aplicada. Além disso, essas propriedades foram consideradas constantes

e isotrópicas (iguais em todas as direções). As estruturas foram modeladas

como um corpo único, considerando-se as uniões entre os componentes como

rígidas, não permitindo qualquer movimentação entre os mesmos, ou seja,

ausência de desajuste (gap), resultando numa análise estática (cargas

constantes ao longo do tempo) e linear (deformações proporcionais às

tensões).

O estudo da biomecânica é uma análise da distribuição de tensões para

o osso quando os dentes estão ocluindo. Tem-se observado clinicamente que

forças laterais não são bem toleradas pelas estruturas dentárias e ósseas

como ocorre nas forças axias. Dessa maneira, optou-se por aplicar uma carga

vertical, considerada de nominal de 100 N na face oclusal em todo o conjunto

protético, aplicada e distribuída uniformemente, simulando uma função

mastigatória com bolo alimentar interposto, para posterior análise de tensões e

deformações das estruturas (figuras 32 e 33). Esse conceito de carga nominal

refere-se a uma carga para comparações a partir da tensão de escoamento

dos materiais contidos neste modelo com a força de mordida fisiológica

unilateral (van der BILT, 2008). A carga de 100 N foi dividida pelas superfícies

oclusais, proporcionalmente, de acordo com a quantidade de elementos das

respectivas superfícies.

Figura 32 – Carregamento nodal equivalente a 100N para o modelo 1

Figura 33 – Carregamento nodal equivalente a 100N para os

modelos 2 e 3

A distribuição interna de tensões e deformações obtida via MEF,

quantifica a magnitude destas tensões no modelo, proporcionando dados para

comparação com observações clínicas. Trata-se apenas de um método de

simulação matemática da realidade e, portanto, não invasivo. De posse dos

resultados qualitativos e quantitativos, passa-se à fase de interpretação dos

mesmos, para posterior análise e discussão.

9. ABSTRACT

On a daily clinical basis, partially edentate patients seem to be fit to a

prosthesis treatment using the union of teeth with implants. However, this type

of connection is still a controversial procedure according to the literature

because of possible biomechanical damages due to different relative

displacements and irregular absorption of functional loads. The final success of

the treatment is directly related to special care associated with careful planning

in order to minimize possible incompatibilities. Some authors prescribe the

implant and natural tooth union by using two implants with one tooth or, as an

alternative, two teeth and one implant (CLEPPER,1997). In contrast, others

have an unfavorable opinion of this type of connection (RENOUARD, 2008).

The aim of this study is to simulate the mechanical behavior of a rigid union

between a natural tooth with an osteointegrated implant by using different

configurations of implants and teeth. This analysis uses the Finite Element

Method (FEM), a successful application tool in the area of Biomechanics in the

last three decades in works related to stress and strain numerical evaluations of

certain specific regions of the human body. The Ansys Rev. 5.7 program has

been used as a computational tool to perform the geometric modeling,

automatic mesh generation, numerical equations solving and plotting of results.

A vertical nominal load of 100 N, was applied as a uniform distributed pressure

of the occlusion surfaces of the prosthetics set. Data analyses lead to the

conclusion that a SDIFP connecting rigidly a tooth and an osteointegrated

implant which includes two implants and a single tooth results in lower stress

and displacement (occlusion gingival direction) levels when compared with the

other configurations. This behavior may be explained by better load distribution

as well as higher stiffening prosthesis type. The numerical results stand for a

reliable rigid union between tooth and implant. This treatment option, though

biomechanically predictable, should not be considered as the first one. The

SDIFP should be limited to the edentate space. Adding more implants to the

prosthesis shows that results can be numerically a possible option in order to

achieve a significant diminishing of the prosthesis set stress and displacement

values according to the admissible functional occlusion loads.

Keywords: Biomechanics, Dental Implants, Partial Prosthesis, Tooth

Mobility

10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

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11.ARTIGOS ANEXO

Artigo 1:

ANÁLISE DAS TENSÕES DE UMA PRÓTESE FIXA DENTO-IMPLANTO


VARIANDO À QUANTIDADE DE IMPLANTES COMO PILARES

MARCOS DANIEL S. LANZA1; ANTONIO CARLOS BARBOSA VIEIRA2; PAULO ISAIAS SERAIDARIAN3; WELLINGTON CORREA JANSEN4; MARCOS DIAS LANZA5

1: Endereço para correspondência: Rua Ancona, no 65, Bairro Bandeirantes.

CEP: 31 340 720, Belo Horizonte-MG/ Brasil.

Telefone: (31) 3335 9438/ (31) 917173 54. Email: [email protected]

Titulação: Especialista em Prótese Dentária (UFMG); Mestre em Prótese Dentária

(PUC-MG).

2: Titulação: Mestre em Engenharia de Estruturas (UFMG).

3: Titulação:Professor Pós-Graduação PUC-MG; Doutor em Odontologia Restauradora

(UNESP).

4: Titulação:Professor Pós-Graduação PUC-MG; Doutor em Materiais Dentários (USP-

São Paulo).

5: Titulação:Professor Pós-Graduação PUC-MG; Doutor em Reabilitação Oral (FOB-

USP).



VARIANDO À QUANTIDADE DE IMPLANTES COMO PILARES

Statment of the problem: Em algumas situações clínicas, deparamos

com pacientes parcialmente edentados tornando-se, às vezes, necessário na

prótese, a união de dentes com implantes.

Proposição: O objetivo desse estudo foi avaliar o comportamento de

uma prótese fixa metalo-porcelana implanto dento suportada, de segmento

reto, localizada na região posterior da maxila, variando a quantidade de

implantes como pilares.

Material e Métodos: Foi modelado uma prótese fixa de três elementos

sendo composta por um dente e um implante (modelo 1) e uma prótese fixa de

quatro elementos composta por um dente e dois implantes (modelo 2). Foi

aplicada carga de 100 N, distribuída uniformemente em todo o conjunto

simulando uma mastigação funcional para posterior análise das tensões

principais SEQV (Von Mises) que foram comparadas ao limite de escoamento

dos materiais.

Resultados: Em uma análise quantitativa, pode-se observar que na

prótese contendo um implante, a tensão máxima SEQV foi de 47.84 MPa,

enquanto que para prótese contendo dois implantes a tensão máxima SEQV foi

de 27.11 MPa, ambas localizadas na região entre o dente e o pôntico.

Conclusão: Nas próteses contendo um implante adicional, as tensões

foram menores; com base no limite de escoamento dos materiais, a porcelana

apresentou valores abaixo do limite de mastigação funcional.

Implicações Clínicas: As próteses implanto dento suportadas são uma

opção viável de tratamento e biomecanicamente previsíveis.


Mobilidade Dental.

Introdução


tratamento com alto grau de aplicabilidade a variadas situações clínicas.1

Embora o protocolo original fosse inicialmente destinado ao tratamento de

pacientes edêntulos totais, surgiu a necessidade de extrapolar as alternativas

de tratamento com implantes osseointegrados para pacientes parcialmente

edentados.



assemelhar-se aos dentes naturais quanto às suas características2.

O uso da combinação de implantes e dentes surgiu em meados da

década de 19803, aplicado a pacientes parcialmente edêntulos, contrariando o

protocolo de Branemark, que se fundamentava no isolamento de implantes dos

dentes naturais. Entretanto, a distribuição dos dentes no arco pode induzir a

adoção de próteses combinadas4,5.

As próteses implanto-dento-suportadas (PFIDS) por décadas tem sido

questionadas por razões das diferenças de mobilidade entre os pilares, no risco

de intrusão do pilar natural bem como na atrofia do ligamento periodontal 6,7,8 e

no grande risco geral de complicações técnicas9,10,11,12,13,14. A grande diferença

entre um implante osseointegrado e um dente natural está na forma de união

estrutural com o osso, além do diferente mecanismo de absorção e dissipação

de forças, o que torna a união dente implante um dilema biomecânico15,16.

A possibilidade de conectar implantes a dentes em próteses fixas com

prognóstico favorável foi estudada por vários autores2,4,12,14,17,18 onde

concluíram que a união dente implante não influencia negativamente o osso

marginal e tecidos moles, não sendo possível demonstrar qualquer risco maior

de deficiência para próteses fixas implanto-dento-suportadas, comparada com

próteses implanto suportadas, sendo bem aceito principalmente em situações

financeiramente desfavorável dos pacientes que não são possíveis a colocação

do número ideal de implantes.

Entretanto, a conexão de dentes naturais e implantes osseointegrados

por prótese rígida gerou preocupação e publicações, com estudo e diretrizes

para ambos os extremos. Existe uma diferença significativa na absorção e

distribuição de força em dentes naturais e implantes, porque nas próteses

dento suportadas há um sistema de amortecimento promovendo um micro

movimento de 100 a 300 µm, devido a presença do ligamento periodontal,

sendo que esta carga será transmitida para o osso com estimulação benéfica

pela transformação das tensões de pressão em tração uniforme sobre a cortical

alveolar. Nos implantes, a tensão resultante é concentrada na crista óssea,

sendo que essa diferente dissipação de força pode causar um braço de

alavanca, que depende do comprimento do pôntico produzindo torque no

implante, com afrouxamento ou fratura do parafuso de retenção10,11,19 .

Diante de tal situação, tem sido preconizado a utilização das conexões

semi-rígidas, levando em consideração que esse tipo de conexão pode ser

mais eficiente em termos de compensar a diferença de mobilidade entre os

pilares20,21.

Todavia, outros autores relataram que as conexões semi-rigidas

raramente está indicada em protese fixa unilateral 5,22. Esse tipo de conexão

não melhora a distribuição de estresse entre os pilares, sendo causadora de

migração de dentes naturais8,21,23,24,25.

As próteses fixas dento-implanto suportadas (PFDIS) ideais são aquelas

onde o espaço é pequeno, incluindo apenas um dente e um implante com

possibilidade de no máximo dois pônticos26,27 e, se houver possibilidade da

colocação de mais de um implante, deve-se unir os implantes adjacentes ao

pilar natural para melhorar a estabilidade deste28, porém, outros autores8,29

relatam que é preferível unir o implante mais mesial ao dente e construir uma

coroa isolada nos implantes subsequentes, isso evita um efeito de cantilever na

prótese implanto suportada, já que os implantes possuem uma ancoragem

mais rígida que os dentes.

Esse estudo tem por objetvo avaliar por meio de testes de Elemento

Finito a geração de tensões em uma prótese fixa dento implanto suportada com

conexão rígida, variando o número de implantes como pilares.

Materiais e métodos

Nos últimos anos, o Método dos Elementos Finitos (MEF), aplicado à

Biomecânica, está se tornando uma ferramenta útil extremamente utilizado

para avaliar, numericamente, tensões e deformações associadas ao

comportamento mecânico dos biomateriais e tecidos humanos.30 Neste

trabalho, o programa Ansys Revisão 5.7 foi utilizado para desenvolver a

modelagem tridimensional do segmento posterior de uma maxila, composta

pelo primeiro pré-molar unido através de um pôntico com conexão rígida a um

ou dois implantes.

O modelo 3-D do MEF é uma representação aproximada de uma

geometria in vivo, com características físicas de um modelo real. Para isso, foi

modelado o primeiro pré-molar superior e suas estruturas adjacentes e um

implante ITI Strauman®, de 10,00 mm de comprimento, 4,1 mm de diâmetro,

com plataforma de 4,8 mm , posicionado na região posterior da maxila, para

ser analisado a partir de duas configurações. A primeira contempla um implante

(modelo 1). A segunda configuração contempla dois implantes (modelo 2).

Coroas protéticas na forma de pré-molar foram confeccionadas para compor

essa prótese de acordo com as figuras 1 e 2.

Foi criado os volumes representativos dos implantes, pilares

intermediários e coroas protéticas. A região do esmalte foi substituída por

porcelana. A ligação dessa prótese foi simulada através de uma superfície

metálica de uma liga não nobre de NiCr. Dessa forma, a partir da geometria

básica criada, foi atribuídas as propriedades elásticas dos diversos materiais

utilizando-se valores aproximados encontrados na literatura (TABELA 1).



força aplicada. Além disso, essas propriedades foram consideradas constantes

e isotrópicas (iguais em todas as direções).

A partir da criação da geometria básica, procedeu-se a geração da

malha de elementos finitos composta de 297.096 nós e 213.129 elementos

para o modelo contendo um implante (Modelo 1) e, 376.311 nós e 271.360

elementos para o modelo contendo dois implantes (Modelo 2) de acordo com

as figuras 3 e 4.

O estudo da biomecânica é, entretanto, uma análise da distribuição de

forças para o osso quando os dentes estão ocluindo. Tem-se observado em

testes que a intensidade de força fisiológica bilateral e unilateral é de 569 N e

430 N respectivamente39 e observações clínicas, mostram que forças laterais

não são bem toleradas pelas estruturas dentárias e ósseas como ocorre nas

forças axias11. Nesse modelo foi aplicado uma carga vertical de 100 N na face

oclusal em todo o conjunto protético, distribuída uniformemente de acordo com

a quantidade de elementos das respectivas superfícies (figura 5 e 6).

Resultados

Este modelo foi assim idealizado e submetido a uma carga vertical onde

seu efeito foi avaliada quantitativamente em N/mm2 (MPa) e qualitativamente.

Através das imagens geradas pelo programa utilizado, possibilitou uma

compreensão bastante ampla e significativa da distribuição destas tensões no

tecido ósseo bem como nos componentes protéticos e estruturas associadas.

Os resultados quantitativos estão resumidos na Tabela 2 com as

plotagens da tensão máxima de Von Mises (SEQV) para as PFIDS de um e

dois implantes. Consta também na tabela, os resultados do deslocamento

máximo (DMX) do conjunto.

Em uma análise qualitativa, pode ser observado que o deslocamento

vertical da PFIDS contendo um implante, apresentou um maior movimento no

sentido apical (figuras 7) comparado com o conjunto o qual foi adicionado um

implante distalmente à essa prótese (figuras 8). Na análise das tensões SEQV,

foi observado que a tensão máxima na PFIDS contendo um implante (modelo

1) foi de 47.84 MPa enquanto que para prótese contendo dois implantes

(modelo 2) a tensão máxima foi de 27.11 MPa, ambas localizadas na região

entre o dente e o pôntico conforme mostrado nas figuras 9 e 10.

Na plotagem, quando se remove as estruturas que compõem as coroas

protéticas, podemos verificar que a tensão máxima SEQV ocorrem no lado

mesial na região do pescoço do implante, na junção com a cortical óssea com

valores de 12.15 e 8.57 MPa para as próteses contendo um e dois implantes

respectivamente conforme ilustrado nas figuras 11 e 12. Pode ser verificado

que na prótese contendo dois implantes, a carga é absorvida praticamente pelo

implante mais mesial sendo que o segundo implante absorve cargas

praticamente nulas.

Na análise das tensões equivalentes de Von Mises (SEQV) geradas no

metal e na porcelana isoladamente, nota-se que a máxima tensão encontra-se

na mesma região entre o pilar natural e o pôntico, para ambos os modelos. Os

valores para tensões máximas SEQV no metal são de 50.0 MPa para o modelo

contendo um implante e 27.97 MPa para o modelo contendo dois implantes

(figuras 13 e 14). Esses valores máximos no metal indicam que, na região entre

o dente e o pôntico, há uma maior flexão da barra metálica. Na porcelana,

observou uma tensão máxima SEQV de 36.82 MPa no modelo 1 localizada na

região distal do dente e, para o modelo 2, a máxima tensão SEQV foi de 23.3

MPa localizadas na face mesial do pôntico (figuras 15 e 16).

No trabalho de eletromiografia avaliando a intensidade de força

fisiológica bilateral e unilateral foi encontrado um resultado de uma força

bilateral de 569 N e 430 N quando medido unilateralmente.39 Dessa forma, de

acordo com a Tabela 3, podemos fazer uma comparação para cargas

funcionais a partir do limite de escoamento dos materiais. Essa tabela nos

permite observar que a porcelana utilizada nesse estudo, com as propriedades

específicas, quando submetida ao carregamento no modelo 1, apresentou valor

para cargas oclusais admissíveis (K x 100N), menor do que o encontrado como

máxima carga fisiológica.

Discussão

Partindo de um princípio real proposto na literatura porém, ponderado pela mesma,

onde a união entre dentes e implantes não deve ser considerada como primeira

alternativa de reabilitação, sendo preferível adotar o planejamento de próteses

implanto-suportadas isoladas.3,4,14,18Todavia, devido a limitações anatômicas, que

poderiam requerer técnicas cirúrgicas avançadas, com elevação do custo, ou se

dentes já requerem intervenção restauradora e estão favoravelmente distribuidos

no arco, pode ser adotada a combinação entre dente e implante com taxas de

sucesso semelhante às prótese fixas implanto suportadas. 4,5,12,14,26

A literatura é bastante vasta em relação ao desafio biomecânico da

conexão entre dentes e implantes. Autores relataram que essa complicação é

devido a, diferença na mobilidade entre eles, diferente mecanismo de absorção

e dissipação de forças e propriedades mecanoreceptoras. As respostas

biomecânicas diante de uma força, são portanto, totalmente diferentes e, em

próteses implanto-dento-suportadas, cuidados especiais devem ser tomados

no planejamento para compensar tal diferença. 6,10,11

Para isso, alguns autores tem sugerido as conexões semi-rígidas.18

Contudo, podemos dizer, de acordo com a literatura pertinente, que as

conexões do tipo semi-rígida em PFDIS gera mais tensão aos componentes da

prótese20,22 sendo que a conexão rígida tem sido preferida em detrimento à

semi-rigida. 14,19,23,25

Podemos observar nesse estudo que a PFIDS que contem dois

implantes apresenta um menor deslocamento de suas estruturas se comparada

ao modelo contendo apenas um implante. Entretanto, para todos os dois

modelos, houve um maior deslocamento na região do pôntico devido a flexão

da barra metálica. Diante disso podemos dizer que a distância entre os pilares

deve ser limitada(máximo 2 pônticos) visto que a flexão da barra é proporcional

ao cubo do comprimento do espaço edêntulo, colaborando com outros

achados26,27.

O menor deslocamento do conjunto protético contendo dois implantes

unidos a um dente, contradizem a teoria de cantilever no pilar natural proposto

por alguns autores8,29 . Para esses autores, quando se tem implantes

adicionais, apenas um deve ser unido ao dente para evitar tal efeito devido a

maior intrusão do elemento natural pela maior rigidez do conjunto. De acordo

com os resultados adquiridos nesse trabalho, podemos dizer que a diferença

de tensões comparadas entre os dois modelos, pode ser explicada pelo fato de

que mesmo o valor do carregamento tenha sido igual, foi melhor distribuído no

modelo contendo dois implantes e por conseqüência, aumentou a ancoragem

do conjunto indo de encontro com o protocolo proposto.28

De acordo com estudos, nos implantes, a tensão resultante é

concentrada na crista óssea,10,11 concordando com os resultados obtidos nesse

trabalho, onde as tensões máximas SEQV ocorrem no lado mesial na região do

pescoço do implante,concordando com outros autores.15,20

Conclusões:

De posse das análises quantitativas e qualitativas do presente estudo, e

com as limitações do mesmo, podemos concluir que:

1. As próteses implanto dento suportadas devem ser limitadas em relação

ao espaço edêntulo sendo uma opção viável de tratamento e

biomecanicamente previsível;

2. A colocação de implantes adicionais estão indicadas no planejamento

das aplicações clínicas, pelo fato de exibirem uma maior ancoragem,

diminuindo os valores de tensões resultantes;

3. O tipo de liga utilizada na infra-estrutura metálica exerce, papel

fundamental no deslocamento do conjunto protético;

4. As maiores tensões localizadas por proximal pode ser explicada pela

decomposição lateral da carga axial.

Referências

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(IMZ) as a stabilizing abutment in periodontal-prosthesis. Int J Periodont

Rest Dent, 1989,v.9,n.6,p.395-415.

2. NAERT,I. et al. A six year prosthodontic study or 509 consecutively inserted

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combination implant/tooth fixed partial denture. Int J Oral Maxillofac

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4. LAUFER,Z. & GROOS,M. Splinting osseointegrated implants and natural


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Periodont Rest Dent, 1989, v.9,n.3,p.165-183.


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unilateral and bilateral clenching. Eur J Oral Sci, 2008, v.116, p.217-222.

Tabela 1- Propriedades elásticas dos vários materiais que compõem o modelo

MATERIAL


(MPa)


Titânio 110.000,O 0.35

BENZING31, et al.,1995;

VAN ROSSEN32, et al., 1990

Osso cortical 13.700,0 0.30 CARTER E HAYES33,1977

Osso esponjoso 1.370,0 0.30 SUANSUWAN; SWAIN34,

1999

Ligamento Periodontal 170,0 0.45 WEINSTEIN35, et al.,1980

Niquel-Cromo 204.000,0 0.30 www.matweb.com36

Dentina 18.600,0 0.31 MIDDLENTON37, et

al.,1996

Porcelana 66.900,0 0.29 GALLOZA38, 2004

Tabela 2 – Análise quantitativa

PLACED ONE IMPLANT MODEL 1

TWO IMPLANTS MODEL 2

DMX

(µm)

SEQV

(MPa)

DMX

(µm)

SEQV

(MPa)

PFIDS 5.0 47.84 2.8 27.11

TOOTH 2.7 - 1.8 -

IMPLANT 2.3 12.15 1.5 8.57

PORCELAIN 5.0 36.82 2.8 23.3

METAL 4.7 50.0 2.8 27.97

Tabela 3 - Valores de tensões máximas SEQV comparadas com as tensões de escoamento SE e cargas de oclusão admissíveis para os materiais

SEQV (máximo) MPa

SE / SEQV=K

K x100 N MATERIAIS

MODELO 1

MODELO 2

TENSÃO DE

ESCOAMENTO

(SE) MPa

MODELO1 MODELO 2

MODELO 1

MODELO 2

PORCELANA 36.82 23.30 140 3.8 6.00 380 600

METAL (NiCr) 50.0 27.97 427 8.5 15.30 850 1530

IMPLANTE (Ti) 12.15 8.57 275 22.6 32.0 2260 3200

Figura 1- Volumes modelo 1

Figura 2- Volumes modelo 2

Figura 3- Malha de elementos finitos do modelo 1

Figura 4- Malha de elementos finitos do modelo 2

Figura 5- Carregamento nodal equivalente a 100N para o modelo 1

Figura 6- Carregamento nodal equivalente a 100N para o modelo 2

Figura 7- Deslocamento UY modelo 1(sentido ocluso-gengival)

Figura 8- Deslocamento UY modelo 2(sentido ocluso-gengival)

Figura 9- Visão global das tensões SEQV modelo1

Figura 10- Visão global das tensões SEQV modelo 2

Figura 11- Tensão SEQV no implant modelo 1

Figura 12- Tensão SEQV no implant modelo 2

Figura 13- Tensão SEQV na infra estrutura metálica modelo 1

Figura 14- Tensão SEQV na infra estrutura metálica modelo 2

Figura 15- Tensão SEQV na porcelain modelo 1

Figura 16- Tensão SEQV na porcelain modelo 2

Artigo 2:



VARIANDO A QUANTIDADE DE DENTES COMO PILARES






(PUC-MG).



(UNESP).


São Paulo).


USP).



VARIANDO A QUANTIDADE DE DENTES COMO PILARES

Proposição: Em algumas situações clínicas, deparamos com pacientes

parcialmente edentados tornando-se, às vezes, necessário a união de dentes

com implantes. O objetivo desse estudo foi avaliar uma prótese fixa metalo-

cerâmica implanto dento suportada, de segmento reto, localizada na região

posterior da maxila, variando a quantidade de dentes como pilares.

Material e Métodos: Foi modelado uma prótese fixa de três elementos

sendo composta por um dente e um implante (modelo 1) e uma prótese fixa de

quatro elementos composta por dois dentes e um implante (modelo 2). Uma

carga de 100 N foi aplicada, distribuída uniformemente em todo o conjunto

simulando uma mastigação funcional para posterior análise das tensões

principais SEQV (Von Mises) que foram comparadas ao limite de escoamento

dos materiais. Resultados: Em uma análise quantitativa, pode-se observar que

na prótese contendo um dente, a tensão máxima SEQV foi de 47.84 MPa,

enquanto que para prótese contendo dois dentes a tensão máxima SEQV foi

de 35.82 MPa, ambas localizadas na região entre o pôntico e o dente.

Conclusão: Nas próteses contendo o dente adicional, as tensões foram

menores; com base no limite de escoamento dos materiais, a porcelana

apresentou valores abaixo do limite de mastigação funcional.


Mobilidade Dental.

Introdução


tratamento com alto grau de aplicabilidade a variadas situações clínicas.1

Embora o protocolo original fosse inicialmente destinado ao tratamento de

pacientes edêntulos totais, surgiu a necessidade de extrapolar as alternativas

de tratamento com implantes osseointegrados para pacientes parcialmente

edentados.



assemelhar-se aos dentes naturais quanto às suas características2.

O uso da combinação de implantes e dentes surgiu em meados da

década de 19803, aplicado a pacientes parcialmente edêntulos, contrariando o

protocolo de Branemark, que se fundamentava no isolamento de implantes dos

dentes naturais. Entretanto, a distribuição dos dentes no arco pode induzir a

adoção de próteses combinadas4,5.


questionadas por razões das diferenças de mobilidade entre os pilares, no risco

de intrusão do pilar natural bem como na atrofia do ligamento periodontal 6,7,8 e

no grande risco geral de complicações técnicas9,10,11,12,13,14. A grande diferença

entre um implante osseointegrado e um dente natural está na forma de união

estrutural com o osso, além do diferente mecanismo de absorção e dissipação

de forças, o que torna a união dente implante um dilema biomecânico15,16.


prognóstico favorável foi estudada por vários autores2,4,12,14,17 onde concluíram

que a união dente implante não influencia negativamente o osso marginal e

tecidos moles, não sendo possível demonstrar qualquer risco maior de

deficiência para próteses fixas implanto-dento-suportadas, comparada com

próteses implanto suportadas, sendo bem aceito principalmente em situações

financeiramente desfavorável dos pacientes que não são possíveis a colocação

do número ideal de implantes14,18.

Entretanto, a conexão de dentes naturais e implantes osseointegrados

em prótese rígida gerou preocupações e publicações, com estudo e diretrizes

para ambos os extremos. Existe uma diferença significativa na absorção e

distribuição de força em dentes naturais e implantes, porque nas próteses


movimento de 100 a 300 µm, devido a presença do ligamento periodontal,

sendo que esta carga será transmitida para o osso com estimulação benéfica

pela transformação das tensões de pressão em tração uniforme sobre a cortical

alveolar. Nos implantes, a tensão resultante é concentrada na crista óssea,

sendo que essa diferente dissipação de força pode causar um braço de

alavanca, que depende do comprimento do pôntico produzindo torque no

implante, com afrouxamento ou fratura do parafuso de retenção10,11.

Diante de tal situação, tem sido preconizado a utilização das conexões

semi-rígidas, levando em consideração que esse tipo de conexão pode ser

mais eficiente em termos de compensar a diferença de mobilidade entre os

pilares19,20,21,22. Todavia, outros autores relataram que as conexões semi-

rigidas raramente está indicada em protese fixa unilateral 5,8,23,24,25,26. Esse tipo

de conexão não melhora a distribuição de estresse entre os pilares, sendo

causadora de migração de dentes naturais8,23,27,28,29.

As próteses fixas dento-implanto suportadas ideais são aquelas onde o

espaço é pequeno30, incluindo apenas um dente e um implante com

possibilidade de no máximo dois pônticos31 todavia, outros autores relataram

que as PFIDS ideais são aquelas com maior número de pilares naturais para

promover maior rigidez à essa prótese. 8,32,33

Esse estudo tem por objetvo avaliar por meio de testes de Elemento

Finito a geração de tensões em uma prótese fixa implanto dento suportada com

conexão rígida, variando o número de dentes como pilares.

Materiais e métodos


Biomecânica, está se tornando uma ferramenta útil extremamente utilizado

para avaliar, numericamente, tensões e deformações associadas ao

comportamento mecânico dos biomateriais e tecidos humanos.34 O modelo 3-D

do MEF é uma representação aproximada de uma geometria in vivo, com

características físicas de um modelo real. Neste trabalho, o programa Ansys

Revisão 5.7 foi utilizado para desenvolver uma modelagem de uma maxila

parcialmente edêntula concebido através do MEF 3-D, na qual foi construída

uma prótese fixa implanto dento suportada. Foi criado os volumes

representativos dos implantes, pilares, coroas protéticas e osso cortical e

esponjoso. A ligação dessa prótese foi simulada através de uma superfície

metálica de uma liga não nobre de NiCr, variando a quantidade de dentes

unidos a um implante osseointegrado ITI Strauman®, de 10,00 mm de

comprimento, 4,1 mm de diâmetro, com plataforma de 4,8 mm. Para compor

essa prótese, foi construída coroas em metalo-ceramica na forma de pré-molar,

que foram unidas através de um pôntico utilizando conexão rígida, para serem

analisado a partir de duas configurações. A primeira contempla um dente e um

implante (modelo1). A segunda configuração contempla dois dentes e um

implante (modelo 2) de acordo com as figuras 1 e 2.

Figura 1

Figura 2

Dessa forma, a partir da geometria básica criada, foi atribuídas as

propriedades elásticas dos diversos materiais utilizando-se valores

aproximados encontrados na literatura (TABELA 1). As propriedades elásticas

dos materiais foram adotadas no regime linear, em cuja hipótese, a deformação

dos corpos elásticos é proporcional à força aplicada. Além disso, essas

propriedades foram consideradas constantes e isotrópicas (iguais em todas as

direções).


MATERIAL


(MPa)


Titânio 110.000,O 0.35





1999




al.,1996


A partir da criação da geometria básica, procedeu-se a geração da

malha de elementos finitos composta de 297.096 nós e 213.129 elementos

para o modelo contendo um dente e um implante (Modelo 1) e, 529.930 nós e

383.670 elementos para o modelo contendo dois dentes e um implante (Modelo

2) de acordo com as figuras 3 e 4.

Figura 3

Figura 4

O estudo da biomecânica é, entretanto, uma análise da distribuição de

forças para o osso quando os dentes estão ocluindo. Tem-se observado em

testes que a intensidade de força fisiológica bilateral e unilateral é de 569 N e

430 N respectivamente43 e observações clínicas mostram que, forças laterais

não são bem toleradas pelas estruturas dentárias e ósseas como ocorre nas

forças axias11. Nesse modelo foi aplicado uma carga vertical de 100 N na face

oclusal em todo o conjunto protético, distribuída uniformemente de acordo com

a quantidade de elementos das respectivas superfícies (figuras 5 e 6).

Figura 5

Figura 6

Resultados

Desta forma, este modelo foi assim idealizado e submetido a uma carga

vertical onde seu efeito foi avaliado quantitativamente em N/mm2 (MPa) e

qualitativamente. Através das imagens geradas pelo programa utilizado,

possibilitou uma compreensão bastante ampla e significativa da distribuição

destas tensões no tecido ósseo bem como nos componentes protéticos e

estruturas associadas.

Os resultados quantitativos estão resumidos na Tabela 2 com as

plotagens da tensão de Von Mises (SEQV) para as PFIDS de um e dois

dentes. Consta também na tabela, os resultados do deslocamento máximo

(DMX) do conjunto.


LOCALIZAÇÃO UM DENTE MODELO 1

DOIS DENTES MODELO 2

DMX (µm) SEQV (MPa) DMX (µm) SEQV (MPa)

PFIDS 5.0 47.84 3.7 35.82

DENTE 2.7 - 1.9 -

IMPLANTE 2.3 12.15 1.8 8.85

METAL 4.7 50.0 3.5 37.14

Em uma análise qualitativa, pode ser observado que o deslocamento

vertical da PFIDS contendo um dente e um implante, o dente apresentou um

maior movimento no sentido apical (figuras 7) todavia, quando foi adicionado

um dente mesialmente à essa prótese, foi observado uma redução no

deslocamento vertical do mesmo (figuras 8).

Figura 7

Figura 8

Na análise das tensões SEQV, foi observado que a tensão máxima na

PFIDS contendo um dente (modelo 1) foi de 47.84 MPa enquanto que para

prótese contendo dois dentes (modelo 2) a tensão máxima foi de 35.82 MPa,

ambas localizadas na região entre o dente e o pôntico conforme mostrado nas

figuras 9 e 10. Na seleção de imagens, quando se remove as estruturas que

compõem as coroas protéticas, podemos verificar que a máxima tensão SEQV

ocorre no lado mesial na região do pescoço do implante, na junção com a

cortical óssea com valores de 12.15 e 8.85 MPa para os modelos 1 e 2

respectivamente conforme ilustrado nas figuras 11 e 12. Pode ser verificado

que na prótese contendo dois dentes, a carga é absorvida praticamente pelo

implante com um ligeiro aumento de tensão no dente mais próximo ao pôntico

porém, essas cargas podem ser consideradas insignificantes.

Figura 9

Figura 10

Figura 11

Figura 12

Na análise das tensões equivalentes de Von Mises (SEQV) geradas no

metal, nota-se que a máxima tensão encontra-se na mesma região entre o pilar

natural e o pôntico, para ambos os modelos, com valores de 50.0 MPa para o

modelo 1 e 34.14 MPa para o modelo 2 (figuras 13 e 14). Essa localização do

valor máximo no metal indica que, na região entre o dente e o pôntico, há uma

maior flexão da barra metálica.

Figura 13

Figura 14

No trabalho de eletromiografia avaliando a intensidade de força

fisiológica bilateral e unilateral foi encontrado um resultado de uma força

bilateral de 569 N e 430 N quando medido unilateralmente.43 Dessa forma, de

acordo com a Tabela 3, podemos fazer uma comparação para cargas

funcionais a partir do limite de escoamento dos materiais. Essa tabela nos

permite observar que a porcelana utilizada nesse estudo, com as propriedades

específicas, quando submetida ao carregamento no modelo 1, apresentou valor

para cargas oclusais admissíveis (K x 100N), menor do que o encontrado como

máxima carga fisiológica.

Tabela 3 - Valores de tensões máximas SEQV comparadas com as tensões de escoamento SE e cargas de oclusão admissíveis para os materiais

SEQV (máximo) MPa

SE / SEQV=K

K x100 N MATERIAIS

MODELO 1

MODELO 2

TENSÃO DE

ESCOAMENTO

(SE) MPa

MODELO1 MODELO 2

MODELO 1

MODELO 2

PORCELANA 36.82 27.78 140 3.8 5.0 380 500

METAL 50.O 37.14 427 8.5 11.5 850 1150

IMPLANTE 12.15 8.85 275 22.6 31.0 2260 3100

Discussão

Partindo de um princípio real proposto na literatura porém, ponderado pela mesma,

onde a união entre dentes e implantes não deve ser considerada como primeira

alternativa de reabilitação, sendo preferível adotar o planejamento de próteses

implanto-suportadas isoladas.3,4,14,18Todavia, devido a limitações anatômicas, que

poderiam requerer técnicas cirúrgicas avançadas, com elevação do custo, ou se

dentes já requerem intervenção restauradora e estão favoravelmente distribuidos

no arco, pode ser adotada a combinação entre dente e implante com taxas de

sucesso semelhante às prótese fixas implanto suportadas. 4,5,12,14,31

A literatura é bastante vasta em relação ao desafio biomecânico da

conexão entre dentes e implantes. Autores relataram que essa complicação é

devido a, diferença na mobilidade entre eles, diferente mecanismo de absorção

e dissipação de forças e propriedades mecanoreceptoras. As respostas

biomecânicas diante de uma força, são portanto, totalmente diferentes e, em

próteses implanto-dento-suportadas, cuidados especiais devem ser tomados

no planejamento para compensar tal diferença. 6,10,11

Para isso, alguns autores tem sugerido as conexões semi-rígidas.17,22

Contudo, já é conclusivo pela literatura, que as conexões do tipo semi-rígida

em PFDIS gera maior tensão aos componentes da prótese21,23 sendo que a

conexão rígida tem sido preferida em detrimento à semi-rigida. 14,19,24,25,26,27,29

A partir das análises dos resultados, o presente estudo nos permite

observar que houve uma redução no deslocamento do conjunto protético, tanto

quanto uma menor tensão, quando foi adicionado um pilar natural, confirmando

os achados de que se for possível a colocação de apenas um implante, então

dois pilares naturais devem ser usados como retentores para suportar um

pôntico, 32,33 melhorando a rigidez do conjunto. Essa diferença de tensões pode

ser explicada também, pelo fato de que, apesar do valor do carregamento ter

sido igual, as cargas foram melhores distribuídas no modelo 2.

De acordo com estudos, nos implantes, a tensão resultante é

concentrada na crista óssea,10,11 concordando com os resultados obtidos nesse

trabalho, onde as tensões máximas SEQV ocorrem no lado mesial na região do

pescoço do implante,concordando com outros autores.15,21

Tem-se afirmado que as próteses fixas dento-implanto suportadas ideais

são aquelas onde o espaço entre pilares é pequeno incluindo apenas um dente

e um implante com possibilidade de no máximo dois pônticos30,31 visto que a

flexão da barra é proporcional ao cubo do comprimento do espaço edêntulo,

concordando com os achados desse estudo, onde podemos observar um maior

deslocamento na região do pôntico e, uma maior tensão localizada entre o

pôntico e os pilares.

De posse das análises quantitativas e qualitativas do presente estudo,

podemos concluir que:

Conclusões:




2. A colocação de dentes adicionais diminui os valores de tensões

resultantes;

3. O tipo de liga utilizada na infra-estrutura metálica exerce papel

fundamental no deslocamento da prótese, devendo preferir as de maior módulo

de elasticidade;

4. O implante de conexão interna fornece maior rigidez ao conjunto

(abutment/implante) apresentando mecanicamente níveis menores de tensão;

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Artigo 3:

COMPORTAMENTO BIOMECÂNICO DAS PRÓTESES FIXAS DENTO-IMPLANTO

SUPORTADA PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS (MEF) VARIANDO À

QUANTIDADE DE DENTES E IMPLANTES COMO PILARES






(PUC-MG).



(UNESP).

4: Titulação:Professor Pós-Graduação PUC-MG; Doutor em Materiais Dentários ().


USP).

RESUMO

Os implantes osseointegrados utilizados para reabilitação de edentulismo total

mostram um elevado grau de previsibilidade terapêutica. Entretanto, surgiu a

necessidade de extrapolar as alternativas de tratamento com implantes para pacientes

parcialmente edêntulos. Diante disso vários estudos tem sido direcionados para a

possibilidade ou não de unir tais implantes a dentes naturais visto que o

comportamento biomecânico dessas duas estrutura apresentam peculiaridades

distintas.

Foi construído dois modelos visando a simulação do comportamento mecânico

de uma prótese fixa de união rígida entre dente natural e implante osseointegrado,

variando a quantidade de implantes e dentes envolvidos a partir dos métodos de

elementos finitos (MEF). A importância deste estudo se fundamenta na necessidade de

uma análise do comportamento biomecânico dessa alternativa de tratamento, uma

vez que esta união é ainda controverso na literatura.

A partir da modelagem geométrica computacional, foi realizada a geração

automática da malha de elementos finitos. Foi aplicado uma carga nominal de 100 N,

distribuída uniformemente nas superfícies oclusais de todo o conjunto protético.

Na análise de resultado observou um maior deslocamento do conjunto da

prótese no modelo contendo dois dentes e um implante e, a tensão máxima SEQV

gerada foi de 35.82 MPa. Já o modelo contendo um dente e dois implantes a tensão

máxima SEQV foi de 27.11 MPa.

Os resultados obtidos permite concluir que a união entre dente e implante é

previsível mecânicamente. Ocorre uma decomposição lateral da força axial. A

colocação de implantes adicionais promove uma maior ancoragem para o conjunto

protético.

Unitermos: Biomecânica; Implantes Dentários; Prótese Parcial; Mobilidade

Dental.

ABSTRACT

On a daily clinical basis, partially edentate patients seem to be fit to a prosthesis

treatment using the union of teeth with implants. However, this type of connection is still a

controversial procedure according to the literature because of possible biomechanical

damages due to different relative displacements and irregular absorption of functional loads.

The final success of the treatment is directly related to special care associated with

careful planning in order to minimize possible incompatibilities.

Some authors prescribe the implant and natural tooth union by using two implants

with one tooth or, as an alternative, two teeth and one implant (CLEPPER,1997). In contrast,

others have an unfavorable opinion of this type of connection (RENOUARD, 2008).

The aim of this work is to simulate the mechanical behavior of a rigid union between a

natural tooth with an osteointegrated implant by using different configurations of implants

and teeth. This analysis uses the Finite Element Method (FEM), a successful application tool in

the area of Biomechanics in the last three decades in works related to stress and strain

numerical evaluations of certain specific regions of the human body.

The Ansys Rev. 5.7 program has been used as a computational tool to perform the

geometric modeling, automatic mesh generation, numerical equations solving and plotting of

results. A vertical nominal load of 100 N, was applied as a uniform distributed pressure of the

occlusion surfaces of the prosthetics set.

Data analyses lead to the conclusion that a SDIFP connecting rigidly a tooth and an

osteointegrated implant which includes two implants and a single tooth results in lower stress

and displacement (occlusion gingival direction) levels when compared with the other

configurations. This behavior may be explained by better load distribution as well as higher

stiffening prosthesis type.

The numerical results stand for a reliable rigid union between tooth and implant. This

treatment option, though biomechanically predictable, should not be considered as the first

one. The SDIFP should be limited to the edentate space.

Adding more implants to the prosthesis shows that results can be numerically a

possible option in order to achieve a significant diminishing of the prosthesis set stress and

displacement values according to the admissible functional occlusion loads.

Key words: Biomechanics, Dental Implants, Partial Prosthesis, Tooth Mobility

INTRODUÇÃO

O advento dos implantes de titânio promoveu uma modalidade de tratamento

com alto grau de aplicabilidade a variadas situações clínicas.1 Embora o protocolo

original fosse inicialmente destinado ao tratamento de pacientes edêntulos totais,

surgiu a necessidade de extrapolar as alternativas de tratamento com implantes

osseointegrados para pacientes parcialmente edêntulos.

Em uma revisão dos princípios e aplicações clínicas das várias possibilidades de

edentulismo parcial com necessidade de reabilitações2, que continham união

dente/dente e dente/implante em diversas situações de esplintagem observa um

aumento do estresse peri-implantar associado com a conexão dente/implante.

Porém, as razões para união entre dentes e implantes estariam fundamentadas

diante de áreas anatômicas limitantes à colocação de implantes, tais como

proximidade do nervo alveolar e altura óssea insuficiente3. Além disso, se os dentes

adjacentes ao espaço protético já requerem intervenção restauradora, a utilização

destes associados com implantes torna-se viável4-5. Adicionalmente, a distribuição dos

dentes no arco pode induzir a adoção de próteses implanto-dento-suportadas2,6. As

próteses fixas dento-implanto suportadas ideais são aquelas onde o espaço é pequeno,

incluindo apenas um dente e um implante com possibilidade de no máximo dois

pônticos7-8.


prognóstico favorável foi estudada,2,9-10-11-12-13-14 onde concluíram que a união dente

implante não influencia negativamente o osso marginal e tecidos moles, não sendo

possível demonstrar qualquer risco maior de deficiência para próteses fixas implanto-

dento-suportadas, comparada com próteses implanto suportadas, sendo bem aceito

principalmente em situações financeira desfavorável dos pacientes e nos casos que

não são possíveis de colocação do número ideal de implantes.

Entretanto, a conexão de dentes naturais e implantes osseointegrados em

prótese rígida gerou preocupação e publicações, com estudo e diretrizes para ambos

os extremos15. Do ponto de vista biomecânico, existe uma diferença significativa na

absorção e distribuição de força em dentes naturais e implantes, porque nas próteses


movimento de 0,1 a 0,3mm, devido a presença do ligamento periodontal, sendo que

esta carga será transmitida para o terço apical da raiz e ao osso. Nos implantes, devido

ao parafuso de ouro e ao abutment, a tensão resultante é concentrada na crista óssea

e não ao longo do comprimento do implante. Sendo assim, essa diferente dissipação

de força pode causar um braço de alavanca, que depende do comprimento do pôntico

produzindo torque no implante, com afrouxamento ou fratura do parafuso de

retenção16.

Tem sido proposto pela literatura que a junção aparafusada no sistema

Branemark é submetida a momento de flexão ocorrendo a inclinação do parafuso de

ouro em relação ao abutment e do abutment em relação ao implante. O movimento

das próteses parciais fixas dento implanto suportadas compensariam essas diferença

na mobilidade vertical de dente saudável e o implante3,5,17-18. Vários estudos tem

relatado a respeito dos percentuais de falhas nas próteses fixas que unem dentes a

implantes.13-14,19 Podemos verificar que a maioria das publicações dessa modalidade

de tratamento, referem a implantes com sistema de retenção do tipo hexágono

externo que, por apresentar uma altura de 0.7 mm tem baixa estabilidade mecânica20,

permitindo uma movimentação de toda as estruturas associadas a esse implante,

produzindo microgaps na região da plataforma do implante onde se concentra maior

tensão21-22-23.

Para minimizar esse efeito, tem-se sugerido a utilização das conexões semi-

rígidas, levando em consideração que esse tipo de conexão pode ser mais eficiente em

termos de compensar a diferença de mobilidade entre os pilares9,23-24.

Todavia, outros autores relatam que as conexões semi-rigidas raramente está

indicada em protese fixa unilateral 6,25. Esse tipo de conexão não melhora a

distribuição de estresse entre os pilares, sendo causadora de migração de dentes

naturais18,24,26-27.

Quando o osso adjacente a um dente não puder ser enxertado para colocação

de implantes, uma das opções seria inserir um implante mais distal e confeccionar uma

prótese parcial fixa que conecte um implante a um dente sem mobilidade, outra

alternativa seria melhorar a distribuição de estresse pela esplintagem de implantes ou

colocação de pilares naturais adicionais15,28-29 porém essa alternativa é questionada

por alguns autores,18,30 alegando a possibilidade de se formar um efeito cantilever na

prótese.

PROPOSIÇÃO

Esse estudo tem por objetvo avaliar por meio de testes de Elemento Finito a

geração de tensões em uma prótese fixa implanto dento suportada com conexão

rígida, variando o número de dentes e implantes como pilares.

MATERIAIS E MÉTODOS


Biomecânica, está se tornando uma ferramenta útil extremamente utilizado para

avaliar, numericamente, tensões e deformações associadas ao comportamento

mecânico dos biomateriais e tecidos humanos.31Neste trabalho, o programa Ansys

Revisão 5.7 foi utilizado para desenvolver a modelagem tridimensional do segmento

posterior de uma maxila, composta por dois implantes e um dente (modelo 1) e, dois

dentes e um implante (modelo2) unidos através de um pôntico com conexão rígida

(figuras 1 e 2).

FIGURAS 1

FIGURAS 2

O modelo 3-D do MEF é uma representação aproximada de uma geometria in

vivo, com características físicas de um modelo real. O modelo é composto de um ou

dois pré-molares superior e suas estruturas adjacentes e, um ou dois implantes de

conexão interna do tipo Cone Morse (ITI Strauman®) de 10,00 mm de comprimento,

4,1 mm de diâmetro, com plataforma de 4,8 mm , posicionado na região posterior da

maxila, para ser analisado a partir de duas configurações (modelos 1 e 2).

Foi criado os volumes representativos dos implantes, pilares intermediários e

coroas protéticas. A região do esmalte foi substituída por porcelana. A ligação dessa

prótese foi simulada através de uma superfície metálica de uma liga não nobre de

NiCr. Dessa forma, a partir da geometria básica criada foi atribuídas as propriedades

elásticas dos diversos materiais utilizando-se valores aproximados encontrados na

literatura (TABELA 1).

MATERIAL

MÓDULO DE

ELASTICIDADE

(MPa)

COEFICIENTE DE

POISSON

Titânio 110.000,O 0.35 BENZING32, et al.,1995;



Osso esponjoso 1.370,0 0.30 SUANSUWAN; SWAIN35, 1999



Dentina 18.600,0 0.31 MIDDLENTON38, et al.,1996



As propriedades elásticas dos materiais foram adotadas no regime linear, em

cuja hipótese, a deformação dos corpos elásticos é proporcional à força aplicada. Além

disso, essas propriedades foram consideradas constantes e isotrópicas (iguais em

todas as direções).

A partir da criação da geometria básica, procedeu-se a geração da malha de

elementos finitos composta de 376.311 nós e 271.360 elementos para o modelo

contendo um dente e dois implantes (Modelo 1) e 529.930 nós e 383.670 elementos

para o modelo contendo dois dentes e um implante (Modelo 2) de acordo com as

figuras 3 e 4.

FIGURAS 3

FIGURAS 4

O estudo da biomecânica é, entretanto, uma análise da distribuição de forças

para o osso quando os dentes estão ocluindo. Tem-se observado em testes que a

intensidade de força fisiológica bilateral e unilateral é de 569 N e 430 N

respectivamente15,40 e observações clínicas mostram que, forças laterais não são bem

toleradas pelas estruturas dentárias e ósseas como ocorre nas forças axias17. Nesse

modelo foi aplicado uma carga vertical nominal de 100 N na face oclusal em todo o

conjunto protético, distribuída uniformemente de acordo com a quantidade de

elementos das respectivas superfícies (figura 5).

FIGURA 5

RESULTADOS

Na análise quantitativa linear física (regime elástico para os materiais) e

geométrica (pequenos deslocamentos), os valores de tensões são linearmente

proporcionais às deformações dos elementos. A análise das tensões nas estruturas

sugere, com elevado grau de precisão, a tensão máxima de um determinado material,

podendo ser extrapolada até atingir a tensão de escoamento em uma determinada

região, possibilitando uma análise adequada da distribuição de tensões nos elementos

que compõem o modelo, pela interação entre as forças externas, implantes

osseointegrados, componentes protéticos, materiais e estruturas envolvidas.

Numa análise linear, os resultados obtidos em N/mm² (MPa) podem ser

extrapolados para simular cargas reais da atividade funcional e parafuncional. A

interpretação de resultados é realizada através do gradiente de cores que representam

níveis que estão entre os valores máximo e mínimo, que indica a intensidade de tensão

ocorrida em uma região.

Os resultados quantitativos estão resumidos na Tabela 2 com as plotagens da

tensão de Von Mises (SEQV) para as PFIDS de um dente e dois implantes (modelo 1) e,

dois dentes e um implante (modelo 2) com detalhamento das diversas regiões que

englobam a geometria do problema, a saber: metal; porcelana; estruturas ósseas;

dente e implante. Constam também na tabela, os resultados do deslocamento vertical

máximo (DMX) do conjunto selecionado.

LOCALIZAÇÃO UM DENTE/DOIS IMPLANTES

MODELO 1

DOIS DENTES/UM IMPLANTE

MODELO 2

DMX (µm) SEQV (MPa) DMX (µm) SEQV (MPa)

PFIDS 2.8 27.11 3.7 35.82

Dente 1.8 - 1.9 -

Implante 1.5 8.57 1.8 8.85

Dente/implante/

cortical

2.1 8.57 2.0 8.85

Porcelana 2.8 23.30 3.7 27.78

Metal 2.8 27.97 3.5 37.14


O deslocamento vertical da PFIDS foi de 2.8 µm no modelo contendo um dente

e dois implantes e de 3.7 µm na prótese contendo dois dentes e um implante. Esse

nível menor de deslocamento no modelo 1, é devido a sua maior rigidez

proporcionada por esses implantes. Podemos notar que o nível máximo (em vermelho)

do deslocamento encontra-se na região do pôntico para ambos os modelos (figuras 6 e

7).

FIGURAS 6

FIGURAS 7

Na interpretação das tensões na PFIDS contendo um dente e dois implantes a

tensão máxima SEQV foi de 27.11 MPa, localizada na região entre o dente e o pôntico

conforme mostrado na figura 8 e 9. Para a prótese contendo dois dentes e um

implante, a tensão máxima SEQV foi de 35.82 MPa (figura 10 e 11) localizada entre o

pôntico e o implante e mais amplamente distribuídas entre o pôntico e o dente. Essas

diferenças de tensões pode ser explicada pelo fato do primeiro modelo movimentar

menos que o segundo.

FIGURAS 8

FIGURAS 9

FIGURAS 10

FIGURAS 11

Na análise das tensões SEQV nas estruturas associadas à essa prótese, com

detalhamento, podemos verificar que os níveis de tensões máximas ocorrem na região

do pescoço do implante no lado mesial, na junção com a cortical óssea com valores de

8.57 MPa e 8.85 MPa para os próteses contendo um dente e dois implantes e dois

dentes e um implante, respectivamente, conforme ilustrado nas figuras 12 e 13. Pode

ser verificado que, no modelo 1, a carga é absorvida praticamente pelo implante mais

mesial sendo que o segundo implante absorve cargas praticamente nulas.

FIGURAS 12

FIGURAS 13

As tensões SEQV geradas na porcelana apresentaram valores de 23.30 MPa e

27.78 MPa para os modelos 1 e 2. No metal, os valores encontrados foram de 27.97

MPa e 37.14 MPa para os modelos 1 e 2, respectivamente. Em ambos os modelos, as

tensões estão localizadas entre o dente e o pôntico, conforme ilustra as figuras 14 e

15.

FIGURAS 14

FIGURAS 15

A análise das tensões principais de Von Mises (SEQV) podem ser extrapoladas e

comparadas com valores relatados na literatura para as forças fisiológicas de

mordida15,40. De acordo com a Tabela 2, podemos fazer uma comparação para cargas

funcionais a partir do limite de escoamento dos materiais.

SEQV (máximo) MPa

SE / SEQV=K

K x 100 N (cargas admissíveis)

MATERIAIS

MOD 1 MOD 2

TENSÃO DE

ESCOAMENTO

(SE) MPa MOD 1 MOD 2 MOD 1 MOD 2

PORCELANA 23.30 27.78 140 6.0 5.0 600 500

METAL

(NiCr) 27.97 37.14 427 15.3 11.5 1530 1150

IMPLANTE

(Ti) 8.57 8.85 275 32.0 31.0 3200 3100

Tabela 3 - Valores de tensões máximas SEQV comparadas com as tensões de

escoamento SE e cargas de oclusão admissíveis para os materiais

A análise da tabela 3 permite concluir que, do ponto de vista de resistência dos

materiais empregados, os modelos 1 e 2 apresentam valores de cargas admissíveis

acima do encontrado na literatura para uma força de fechamento fisiológico que é de

430 N.40

DISCUSSÃO

A literatura pondera que a união entre dentes e implantes não deve ser

considerada como primeira alternativa de reabilitação, sendo preferível adotar o

planejamento de próteses implanto-suportadas.2,12

O grande desafio biomecânico da conexão entre dentes e implantes é devido a

diferença de mobilidade entre eles, diferente mecanismo de absorção e dissipação de

forças e propriedades mecanoreceptoras. As respostas biomecânicas diante de uma

força, são portanto, totalmente diferentes e, em próteses implanto-dento-suportadas,

cuidados especiais devem ser tomados no planejamento para compensar tal

diferença.9- 10,15-16

Para isso, alguns autores tem sugerido as conexões semi-rígidas.9,15,17 Contudo,

já é conclusivo pela literatura, que as conexões do tipo semi-rígida em PFDIS gera

maior tensão aos componentes da prótese24-25 sendo que a conexão rígida tem sido

preferida em detrimento à semi-rigida. 14-15,27

Em uma análise qualitativa, pode ser observado que o deslocamento vertical da

PFIDS contendo dois dente e um implante, apresentou um maior movimento no sentido

apical. Esses achados mostram que a colocação de implantes adicionais, reduz a

movimentação do conjunto28-29 contradizendo a teoria de formação de cantilever

proposto por alguns autores18,30. Sendo também corroborada pelas tensões geradas no

conjunto da prótese terem sido menores no caso da PFIDS contendo dois implantes.

Isso demonstra uma melhor distribuição das tensões sendo a que a tensão gerada

no implante, ocorre no pescoço do mesmo conforme demonstrado também por22,25

porém, com o acréscimo de mais um implante, verificou que esse último recebeu cargas

praticamente nulas.

Para os modelos 1 e 2 as tensões máximas SEQV estão localizadas na área de

contato proximal entre as coroas protéticas justificando a maior tensão localizada, pela

decomposição lateral da carga axial, visto que, toda carga axial tem uma

decomposição lateral recaindo na face proximal.

Na análise qualitativa gerada no metal, podemos verificar que a infra-estrutura

metálica exerce papel fundamental para o planejamento de próteses que unem dentes

a implantes. As ligas metálicas com módulo de elasticidade maior devem ser

preferíveis, para este tipo de trabalho pois, quanto menor o módulo de elasticidade

maior flexão e maior deslocamento da infra-estrutura, consequentemente sofrerá

uma maior deformação.

CONCLUSÕES

1. As próteses implanto dento suportadas devem ser limitadas em relação ao espaço

edêntulo sendo uma opção viável de tratamento e biomecanicamente previsível;

2. A colocação de implantes e dentes adicionais na prótese, favorece a distribuição

das tensões;

3. O tipo de liga utilizada na infra-estrutura metálica exerce, papel fundamental no

deslocamento da prótese;

4. A maior tensão localizada pode ser explicado pela decomposição lateral da

carga axial.

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Artigo 4:






(PUC-MG).



(UNESP).


São Paulo).


USP).

TÍTULO: Comportamento Biomecânico de uma prótese fixa implanto dento suportada com variação na localização do carregamento.

TITLE: Biomechanical aspect of combined tooth-implant supported fixed partial denture varying the loading placed.

RESUMO

Em algumas situações clínicas, ocorrem casos de pacientes parcialmente edêntulos com indicação para prótese através da união de dentes com implantes. Entretanto, esse tipo de conexão ainda é controverso na literatura, tendo em vista possíveis complicações biomecânicas, pelas diferenças de mobilidade e forma de absorver e distribuir as cargas funcionais. O sucesso de tal procedimento está diretamente associado aos cuidados especiais no planejamento criterioso visando à minimização de possíveis incompatibilidades. Este estudo visa simular o comportamento mecânico de uma prótese fixa de união rígida entre dente natural e implante osseointegrado, variando a localização do carregamento. A análise dos resultados permitiu concluir que a incidência de carga nesse tipo de prótese é fator limítrofe na longevidade do conjunto.


Mobilidade Dental.

ABSTRACT

On a daily clinical basis, partially edentate patients seem to be fit to a prosthesis treatment using the union of teeth with implants. However, this type of connection is still a controversial procedure according to the literature because of possible biomechanical damages due to different relative displacements and irregular absorption of functional loads. The final success of the treatment is directly related to special care associated with careful planning in order to minimize possible incompatibilities. The aim of this study is to simulate the mechanical behavior of a rigid union between a natural tooth with an osteointegrated implant using different place of loads. This behavior may be explained by better load distribution for prosthetic survival.

Keywords: Biomechanics, Dental Implants, Partial Prosthesis, Tooth Mobility

INTRODUÇÃO


tratamento com alto grau de aplicabilidade a variadas situações clínicas1. As

experiências clínicas ao longo do tempo mostraram que os princípios da

osseointegração desenvolvidos por Bränemark oferecem uma ancoragem a

longo prazo para próteses fixas no tratamento de pacientes totalmente

edêntulos2. Entretanto, nas últimas décadas, tem se mostrado que os implantes

dentários tem sido utilizados com sucesso no tratamento de pacientes

parcialmente edêntulos.3,4 A prótese sobre implantes é de fato, o tratamento

de escolha para o edentulismo5,6,7.

A filosofia no conceito de tratamento para reabilitações de arcos

parcialmente edentulos e a decisão de prótese que une dente com implante

permanecem tópicos de discussão, não somente pelas diferenças

biomecânicas mas também pelas divergentes conclusões derivadas a partir de

estudos clínicos.8 O uso da combinação de implantes e dentes surgiu em

meados da década de 1980, aplicado a pacientes parcialmente edêntulos,

contrariando o protocolo de Bränemark que se fundamentava no isolamento

dos implantes, dos dentes naturais9.


questionadas por razões das diferenças de mobilidade entre o dente

(Micromovimento) e o implante (Micronmovimento)10,11, no risco de intrusão

do pilar natural bem como na atrofia do ligamento periodontal.12 Em relação ao

aspecto estrutural, poderíamos dizer que os dentes estão fora do osso maxilar,

pois não possuem contato direto com ele, enquanto que nos implantes

(anquilose funcional13) existe um intimo contato entre implante e osso, isto é,

ausência de ligamento periodontal, consequentemente, não existe receptores

periodontais, mas, sim, nociceptores ósseos. Isto influencia a sensibilidade

táctil quando implantes orais são carregados oclusalmente.9

Todavia, as pesquisas demonstram que, em princípio, essas diferenças

não representariam maior importância, pois poderiam ser compensadas pelo

grau de mobilidade dentária; elasticidade óssea; flexão da infra-estrutura e

flexão dos componentes protéticos2,14,15.

As razões para união entre dentes e implantes estariam fundamentadas

diante de áreas anatômicas limitantes à colocação de um número ideal de

implantes, tais como proximidade do nervo alveolar e altura óssea

insuficiente14. Além disso, se os dentes adjacentes ao espaço protético já

requerem intervenção restauradora, a utilização destes associados com

implantes torna-se viável16. Adicionalmente, a distribuição dos dentes no arco

pode induzir a adoção de próteses implanto-dento-suportadas17.

Alguns autores defendem a idéia desse tipo de união devido à presença

de estruturas anatômicas importantes o que torna a colocação de implantes

osseointegrados inviáveis, a não ser que utilize técnicas suplementares,

implicando em maior número de seções, com aumento da morbidade e

aumentando os custos para o paciente tornando dessa forma, a união de

dentes naturais com implantes osseointegrados, uma opção de tratamento

viável14,18,19.

Foi relatado no ano de 198520, que forças verticais aplicadas no meio

entre duas estruturas de suporte (dente e implante), seriam distribuídas

aproximadamente com as mesmas magnitudes concordando com outros

achados.14,21

Diante de tal situação, o presente estudo propôs estudar o

comportamento mecânico de uma prótese fixa de união rígida entre dente

natural e implante osseointegrado para serem analisadas por meio do Método

dos Elementos Finitos (MEF). Para isso, foi aplicado uma carga nominal de

100 N distribuídas uniformemente em todo o conjunto e um outro carregamento

localizado apenas na coroa protética do pôntico para fins de comparação.

MATERIAIS E MÉTODOS

Nas últimas duas décadas, o Método dos Elementos Finitos (MEF),

aplicado à Biomecânica, vem se destacando como uma ferramenta útil

extremamente utilizado para avaliar, numericamente, tensões e deformações

associadas ao comportamento mecânico dos biomateriais e tecidos humanos,

tendo em vista a dificuldade de se fazer tal avaliação in vivo 22, na tentativa de

simular e compreender o comportamento estrutural e possíveis implicações de

tensões geradas durante uma atividade funcional e/ou parafuncional, nas

diversas áreas da Odontologia. Para cada aplicação específica, as diversas

variáveis que envolvem o problema devem ser cuidadosamente analisadas e

fornecidas como dados a um programa computacional23. Essa análise inclui

etapas que podem ser classificadas em cinco grupos básicos:

f) Levantamento de dados e criação da geometria, aplicando-se

aos volumes as propriedades elásticas dos diversos materiais

e tecidos que compõem o domínio do problema;

g) Geração da malha dos elementos finitos;

h) Aplicação das condições de contorno, na forma de

deslocamentos impostos (iguais a zero);

i) Aplicação de cargas atuantes e processamento para obtenção

das tensões e deformações;

j) Análise de resultados.

O MEF é uma técnica numérica, largamente utilizada, para obter-se a

solução de problemas mecânicos, idealizados a partir de pontos virtuais (nós),

e da conectividade de regiões discretas (elementos), que representam o

domínio do problema. Esse conjunto gerado de nós e elementos, chamado de

malha de elementos finitos representa, numericamente, o modelo físico real.

Após a solução numérica do sistema de equações, a resposta encontrada está

diretamente relacionada ao grau de simplificações impostas à natureza do

problema, a partir da geometria e discretização estabelecidas. Simplificações

da geometria podem implicar em alterações na rigidez local e global do corpo

elástico, o que por sua vez, conduz a erros numérico, típicos do método.

Nas aplicações do MEF à Biomecânica, o domínio do problema a ser

analisado é formado por uma geometria irregular, que pode ser chamada de

“escultural”, sujeita a uma gama de variações de formas e dimensões, que são

determinantes na obtenção de medidas básicas necessárias à entrada de

dados exigida por esse método.

A criação de um modelo matemático de elemento finito passa

inicialmente, pela definição do objeto a ser pesquisado, podendo ser qualquer

estrutura dento maxilo facial. O objeto será desenhado graficamente em um

programa computacional específico, onde a morfologia das estruturas

representadas podem ser baseadas em tomografias computadorizadas, atlas

de anatomia, crânios secos e/ou dentes extraídos.24

Neste trabalho, o programa Ansys Revisão 5.7 foi utilizado para

desenvolver a modelagem tridimensional do segmento posterior de uma

maxila, composta por um pré-molar unido através de um pôntico a um implante

ITI Straumann® de 10mm de comprimento e 4.1mm de diâmetro e coroas

protéticas de metalo-porcelana na forma de pré-molar (figura 1 e 2).

Figura 1 prótese fixa implanto dento suportada (PFIDS)

Figura 2 prótese fixa implanto dento suportada (PFIDS) e estruturas

ósseas

A partir da geometria básica criada e a atribuição das propriedades

elásticas dos diversos materiais e estruturas associadas (Tabela 1), procede-se

a geração da malha de elementos finitos a qual foi composta de 297.096 nós e

213.129 elementos de acordo com a figura 3.

Figura 3 malha dos elementos finitos



forca aplicada. Além disso, essas propriedades foram consideradas constantes

e isotrópicas (iguais em todas as direções).

MATERIAL

MÓDULO DE

ELASTICIDADE

(MPa)

COEFICIENTE DE

POISSON

Titânio 110.000,0 0.35


VAN ROSSEN26, et al.,

1990



1999




al.,1996


Tabela 1 Propriedades elásticas dos vários materiais que compõem o modelo

Foi aplicado uma carga vertical, considerada de nominal de 100 N na

face oclusal em todo o conjunto protético, aplicada e distribuída uniformemente,

simulando uma função mastigatória com bolo alimentar interposto (modelo 1) e,

uma carga nominal de 100 N apenas na coroa protética do pôntico (modelo 2)

para fins de comparação e posterior análise de tensões e deformações das

estruturas (figuras 4 e 5).

Figura 4 – Carregamento nodal equivalente a 100N para o modelo 1

Figura 5 - Carregamento nodal equivalente a 100N apenas no pôntico (Modelo 2)

RESULTADOS

Os resultados quantitativos estão representados na Tabela 2 com os

diferentes tipos de carregamento. No modelo 1 as cargas foram distribuidas

uniformemente para análise dos deslocamentos máximos vertical (UY) .No

modelo 2 a carga foi concentrada apenas no pôntico para análise dos

deslocamentos máximos vertical (UY) e para os deslocamentos máximos no

sentido horizontal (UX). Consta também na tabela o valor máximo da tensão de

Von Mises (SEQV).

LOCALIZAÇÃO CARREGAMENTO DISTRIBUIDO

MODELO 1

CARREGAMENTO CONCENTRADO

MODELO 2 DMX UY (µm) SEQV (MPa) DMX UY

µm) DMX UX

(µm) SEQV (MPa)

PFIDS 5.0 47.84 9.8 - 148.29

Dente 2.5 - 3.2 1.5 32.74

Implante 1.9 12.15 1.4 -2.3 -

Dente/implante/cortical

2.7 12.15 3.3 - 32.74

Metal 4.7 50.00 9.2 - 149.45


Na análise qualitativa, pode ser observado que na PFIDS contendo um

dente e um implante modificando o tipo de carregamento (modelo 2), o

deslocamento vertical no dente apresentou um maior movimento no sentido

apical (intrusão) quando comparado com o modelo 1 conforme ilustrado nas

figuras 6 e 7. No implante, por ser mais rígido, os valores do deslocamento

para os modelos 1 e 2 tiveram variações que podem ser consideradas

insignificantes.

Figura 6 – Visão panorâmica do deslocamento da prótese com respectivos valores (modelo 1)

Figura 7 – Visão panorâmica do deslocamento da prótese com

respectivos valores (modelo 2)

Podemos observar os deslocamentos no sentido horizontal (UX) para o

modelo 2, há uma tendência de rotação das coroas protéticas desses

elementos com valores positivos para o dente e negativo para o implante (de

acordo com o sistema de coordenadas XYZ) resultante do deslocamento

vertical acentuado da barra metálica e do pôntico (figura 8).

Figura 8 Visão panorâmica do deslocamento (UX) da prótese com

respectivos valores (modelo 2)

Na interpretação das tensões na PFIDS a tensão máxima SEQV foi de

47.84 MPa no modelo 1 enquanto que no modelo 2 obteve níveis de tensão

máxima SEQV três vezes maior (148.29 MPa). Essa diferença indica que as

forças no primeiro modelo foram melhores distribuídas. Podemos observar que

as tensões máximas SEQV se localiza entre o dente e o pôntico e mais

amplamente distribuídas entre o pôntico e o implante no modelo 1 e, para o

modelo 2 (carga concentrada), a localização máxima SEQV ocorre entre

pôntico e o implante e mais amplamente distribuídas entre o dente e o pôntico,

ilustradas pelas figuras 9 e 10.

Figura 9 – Visão global das tensões SEQV (modelo 1)

Figura 10 – Visão global das tensões SEQV (modelo 2)

Na plotagem, removendo-se as estruturas que compõem a prótese

(porcelana e metal) para análise qualitativa, podemos verificar que os níveis de

tensões máximas (em vermelho) ocorrem na região da junção do implante com

a cortical óssea, no lado mesial, na com valores de 12.15 MPa para o modelo 1

(figura 11). Para o modelo 2, a máxima tensão está localizada na face distal do

dente com valores de 32.74 MPa e, distribuído mais amplamente no implante

(figura 12). Pode-se notar o deslocamento horizontal ocorrido no dente e no

implante.

Figura 11 – Visão global da tensão máxima no implante (carregamento distribuído)

Figura 12 – Visão global da tensão máxima no dente (carregamento concentrado)

Na análise das tensões SEQV geradas no metal, podemos verificar que

no modelo com carregamento distribuído, a tensão máxima foi de 50.00 MPa

localizada entre o dente e o pôntico (figura 13) com valores muito próximos

localizados entre o pôntico e o implante. A tensão máxima no modelo com

carregamento concentrado, foi de 149.45 MPa localizada entre o pôntico e o

implante porém, com valores muito próximos localizados entre o dente e o

pôntico (figura 14). Podemos dizer que a inversão da localização das tensões

máximas SEQV para o modelo 1 comparado ao modelo 2, deve-se ao fato da

maior flexão da barra metálica e, pela maior ancoragem próximo ao implante.

Figura 13 - Visão global da localização das tensões no metal do modelo 1

Figura 14 - Visão global da localização das tensões no metal do modelo 2

DISCUSSÃO

O modelo de uma maxila parcialmente edêntula concebido através do

MEF 3-D, na qual foi construída uma prótese fixa implanto dento suportada

variando a localização do carregamento, partiu de um princípio real proposto na

literatura, porém, ponderado pela mesma, onde a união entre dentes e

implantes não deve ser considerada como primeira alternativa de reabilitação,

sendo preferível adotar o planejamento de próteses implanto-suportadas

isoladas.3,4,6,9

Autores relataram que essa complicação é devido a diferença na

mobilidade entre eles, diferente mecanismo de absorção e dissipação de forças

e propriedades mecanoreceptoras. As respostas biomecânicas diante de uma

força, são portanto, totalmente diferentes e, em próteses implanto-dento-

suportadas, cuidados especiais devem ser tomados no planejamento para

compensar tal diferença.11,12

Desta forma, este modelo foi assim idealizado e submetido a uma carga

vertical onde seu efeito foi avaliada quantitativamente em N/mm2 (MPa) e

qualitativamente. Através das imagens geradas pelo programa utilizado,

possibilitou uma compreensão bastante ampla e significativa da distribuição

destas tensões no tecido ósseo bem como nos componentes protéticos e

estruturas associadas.

Nesse estudo podemos observar que as tensões foram distribuídas

igualitariamente nas mesmas regiões, porém, com magnitudes de tensões

diferentes, diferindo com outros achados.14,20,21. Essa comparação nos permite

avaliar as conseqüências geradas em uma prótese fixa implanto-dento

suportadas caso os pacientes desenvolvam um hábito parafuncional ou na

presença de interferências oclusais na região do pôntico, corroborando com a

literatura pertinente que justifica a perda de implantes ou fraturas de

componentes protéticos como fatores de risco preponderantes.6,7

CONCLUSÕES

Diante do exposto, podemos concluir que:




2. O tipo de liga utilizada na infra-estrutura metálica exerce papel

fundamental no deslocamento da prótese, devendo preferir as de maior

módulo de elasticidade;

3. Deve-se obter uma estabilidade oclusal harmoniosa evitando sobrecarga

na prótese.

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