Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais

Faculdade de Odontologia

COMPORTAMENTO DAS TENSÕES EM IMPLANTES CURTOS

(6MM), EM PRÓTESES ISOLADAS E UNIDAS, ATRAVÉS DO

MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

MARIA CLÁUDIA CARDOSO DE BRITO

Belo Horizonte

2009

Maria Cláudia Cardoso de Brito

COMPORTAMENTO DAS TENSÕES EM IMPLANTES CURTOS

(6MM), EM PRÓTESES ISOLADAS E UNIDAS, ATRAVÉS DO

MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Dissertação apresentada ao Programa de Mestrado em Odontologia da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Odontologia, área de concentração Clínicas Odontológicas - Ênfase em Prótese Dentária. Orientador: Prof. Dr. Marcos Dias Lanza

Belo Horizonte

2009

FICHA CATALOGRÁFICA Elaborada pela Biblioteca da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais

Brito, Maria Cláudia Cardoso de B862a Comportamento das tensões em implantes curtos (6mm) em próteses isoladas e unidas, através do Método dos Elementos Finitos / Maria Cláudia Cardoso de Brito. Belo Horizonte, 2009.

84f. : il. Orientador: Marcos Dias Lanza

Dissertação (Mestrado) – Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Programa de Pós-Graduação em Odontologia.

1. Implantes dentários. 2. Métodos de elementos finito. 3. Biomecânica. 4. Análise do estresse dentário. I. Lanza, Marcos Dias. II. Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. Programa de Pós-Graduação em Odontologia. III. Título.

CDU: 616.314-089.843

FOLHA DE APROVAÇÃO

DEDICATÓRIA

A Deus, por guiar meus passos todos os dias e pelas chances de aprender, a cada

dia, muitas coisas novas.

Aos meus pais, Sônia e Nerone, exemplos de fé, coragem, perseverança e

dedicação, por apoiarem mais este sonho e por nunca permitirem que eu parasse de

estudar.

Ao meu marido, Luiz Alberto, por fazer dos meus sonhos e dos meus objetivos os

seus. Pela paciência e dedicação sem limites, por todo o amor e companheirismo,

que me auxiliaram em mais esta conquista!

Aos meus irmãos, Ana Paula e Júnior; aos meus cunhados, Elen e Rodolfo; aos

meus sobrinhos, Rodolfinho, Rafael e Ana Luiza, pela torcida, apoio e orgulho em

todos os momentos. Em especial ao meu irmão Júnior que, mesmo de longe, se fez

presente em todos momentos e, sempre disposto, colaborou muito na realização

deste trabalho.

Ao Beto e à Cida, ao Lipe e ao Nando, pela confiança depositada em meu trabalho,

desde o início.

Aos meus amigos, por entenderem minhas ausências e por compartilharem comigo

mais esta vitória.

Esta conquista é dedicada a vocês!

AGRADECIMENTOS

“Mestre: homem que ensina; aquele que é versado em alguma ciência ou arte; homem superior e de muito saber, e que serve de ensino ou lição.”

Meu muito obrigada àqueles que, ao me ensinarem as lições do ofício, semearam em mim a vontade de tocar minha própria música e escolher as notas que me

cabem, com a coragem e a perícia para acreditar que sou capaz.

Ao professor e orientador Marcos Dias Lanza, por toda a paciência e gentileza, por entender todos os meus anseios e minha busca pelo melhor. Agradeço por todos

ensinamentos, que enriqueceram minha profissão.

Aos professores Wellington Jansen e Paulo Seraidarian, pelo carinho, pelo suporte diário e por me incentivarem, cada dia mais, a fazer o melhor.

Ao professor Antônio Henrique Rodrigues, por todas as oportunidades, por todo o carinho e pelo incentivo constante.

Aos colegas do Mestrado: Hellen, Lucinha, Luis, Marcel, Adalberto e Rodrigo, por estarem sempre disponíveis a ajudar, pela convivência alegre e amigável.

Compartilhamos os mesmos sonhos e hoje somos vitoriosos.

Às secretárias da Pós-graduação Angélica e Silvania e a todos os funcionários da Faculdade de Odontologia da PUC-MG, por toda a disponibilidade em ajudar.

E a todos que não foram citados aqui, mas que, de uma forma ou outra, auxiliaram-me em toda a caminhada e na realização de mais um sonho, meu muito obrigada!

“Dai-me, Senhor, a perseverança das ondas do mar, que fazem de cada recuo, um ponto de partida para um novo avanço.”

Gabriela Mistral

"Quando se anda somente por caminhos já traçados, somente se chega aonde outros já foram."

Alexandre Graham Bell

RESUMO

A reposição de dentes por meio de implantes em mandíbulas parcialmente

edêntulas tem-se tornado, atualmente, uma alternativa para as terapias tradicionais,

como as próteses parciais removíveis e fixas dento-suportadas. Apesar das altas

taxas de sucesso dos implantes bucais, restrições têm sido defendidas à sua

colocação, no que diz respeito à quantidade de osso disponível em altura e

espessura. Altura óssea reduzida frequentemente apresenta um desafio para a

substituição de dentes por implantes em pacientes parcialmente desdentados

posteriores. A altura óssea limitada restringe o uso de implantes, e, para estas

situações, implantes curtos deveriam ser selecionados. Entretanto, publicações

recentes de avaliações clínicas utilizando implantes curtos têm sido negativas.

Contudo o uso de implantes curtos tem apresentado taxas de sobrevivência mais

altas do que procedimentos cirúrgicos alternativos que aumentam a altura óssea

disponível, para permitir a inserção de implantes mais longos. Este estudo comparou

o efeito do comprimento dos implantes na tensão gerada sobre osso cortical e

medular, através da colocação de 3 implantes de 6mm de comprimento, do tipo

Cone Morse (Straumann®), unidos e isolados, em segmento reto de mandíbula

posterior. A simulação do comportamento mecânico foi 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 dos resultados. Foi aplicada uma carga vertical com valor

nominal de 100N, distribuída uniformemente nas superfícies oclusais de todo

conjunto protético, nos dois modelos estudados. A análise dos resultados permitiu

concluir que próteses fixas implanto-suportadas (PFIS) esplintadas apresentaram

maior tensão equivalente de Von Mises localizada na área proximal da barra em

relação às coroas isoladas, que apresentaram maior tensão na interface cortical-

implante. Os resultados numéricos obtidos foram favoráveis e sugerem que seja

viável a utilização de implantes curtos isolados, para substituição de dentes

posteriores em mandíbulas parcialmente edêntulas. Esta opção de tratamento deve

ser considerada como a primeira escolha, evitando-se procedimentos cirúrgicos de

alta complexidade e morbidade.

Palavras-chave: Análise por Elemento Finito. Biomecânica. Estresse.

Implantes Dentários Curtos.

ABSTRACT

Tooth replacement for implants in partially edentulous jaws has currently

become an alternative to traditional therapies, such as removable partial dentures

and fixed teeth supported prosthesis. Despite the high success rates of oral implants,

its use has been restricted to patients whose bone height and thickness is not a

limiting issue. Reduced bone height frequently is a challenge in the substitution of

tooth for implants, particularly in partially posterior edentulous patients. Limited bone

height constrains the use of implants and, for these cases, short implants may be

used. However, recent publications on clinical results using short implants have been

negative. Nevertheless, clinical use of short implants has had higher survival rates

than its alternative surgical procedure that increases the vertical ridge and allows the

placement of long implants. The objective of this study is to analyze and compare the

effect of the implant length in the tension generated on cortical and cancellous bone

through the rank of 3 implants of 6mm of length, type Morse Taper (Straumann®),

splinted and isolated, in straight posterior jaw. The analysis consists in modeling the

mechanical behavior of the three implants under a 100N uniform vertical load applied

to the occlusal surface of the prosthetic set. The model is a direct application of the

Finite Element Method (FEM), which has been successfully used for biomechanical

analysis of tensions and deformations in the human body in past decades. The

implant model and its results were produced using the Ansys 5.7® computational tool.

The analysis of the results show that splinted-implant supported fixed prosthesis has

higher Von Mises tension in the bar region in proximal areas whereas isolated

crowns have higher tension in the central implant along the interface between the

cortical bone and the implant. The numerical results are favorable and indicate the

viability of the use of that isolated short implants for posterior tooth replacement in

partially edentulous jaws. This treatment option may be used as the first choice, thus

avoiding high complexity surgical procedures.

Key-words: Finite Element Analysis. Biomechanics. Stress. Short Dental

Implants.

LISTA DE FIGURAS E TABELAS

FIGURA 1 - Linhas - Modelo 1 ................................................................................38

FIGURA 2 - Linhas - Modelo 2 ................................................................................39

FIGURA 3 - Volumes - Modelo 1 .............................................................................40

FIGURA 4 - Volumes - Modelo 2 .............................................................................40

FIGURA 5 - Volumes - Superfície da infraestrutura metálica ..................................41

FIGURA 6 - Volume dos três implantes (vista mesio-distal) ....................................42

FIGURA 7 - Volumes do implante (em perspectiva) ...............................................43

FIGURA 8 - Volumes (três implantes unidos) ..........................................................43

FIGURA 9 - Volumes (três implantes isolados) .......................................................44

FIGURA 10 - Volumes - Prótese fixa contendo três implantes isolados

e cortical óssea ..................................................................................................45

FIGURA 11 - Malha de elementos finitos do modelo 1 ...........................................46

FIGURA 12 - Malha de elementos finitos do modelo 1 ...........................................46

FIGURA 13 - Acoplamento nodal na direção horizontal do modelo 2 .....................47

FIGURA 14 - Malha de elementos finitos do modelo 1 com zoom ..........................47

FIGURA 15 - SOLID92 (tetraédrico) ........................................................................48

FIGURA 16 - SHELL93 ...........................................................................................48

FIGURA 17 - Carregamento nodal equivalente a 100N para os modelos 1 e 2 ......51

TABELA 1 - Dados quantitativos dos modelos 1 e 2 ...............................................49

TABELA 2 - Propriedades elásticas dos vários materiais que compõem

os modelos 1 e 2 ................................................................................................50

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

µm – Micrometro

3D – Tridimensional (planos XYZ)

DMX – Deslocamento máximo

EF – Elementos finitos

ITI – Sistema de Implantes Dentais (Straumann® AG, Waldenburg, CH,

Switzerland)

MEF – Método dos Elementos Finitos

Mm – Milímetro

MN – Valor mínimo

MPa – Mega Pascal

MX – Valor máximo

N – Newton

Ni-Cr – Liga de metal Níquel-Cromo

PFIS – Prótese fixa implanto-suportada

PPF – Prótese parcial fixa

PRGF – Plasma rico em fatores de crescimento

SEQV – Tensões equivalentes de Von Mises

SMN – Tensão mínima

SMX – Tensão máxima

UY – Deslocamentos verticais

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 12

2 OBJETIVOS 15

2.1 Objetivo Geral 15

2.2 Objetivos Específicos 15

3 REVISÃO DA LITERATURA 16

4 MATERIAIS E MÉTODOS 37

REFERÊNCIAS 52

ANEXO - ARTIGO 57

12

1 INTRODUÇÃO

Segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE, 26

milhões de brasileiros não têm mais nenhum dente natural na boca. A ausência de

dentes diminui a capacidade de mastigação e compromete a estética e a autoestima

das pessoas. Estatísticas do IBGE demonstram que a popularização dos implantes

dentários vem mantendo um crescimento anual de 20% ao longo dos últimos anos.

A terapia com implantes, baseada nos princípios da osseointegração para

substituição de dentes naturais, tem sido amplamente aceita e bem documentada.

A colocação de implantes dentais pode ser limitada devido a várias situações

físicas, incluindo condições anatômicas deterioradas, como rebordo residual com

altura reduzida.

Alguns fatores podem afetar a perda óssea progressiva antes e depois da

perda do dente, incluindo-se entre eles: periodontite progressiva, envelhecimento,

gênero, predisposição genética, condições sistêmicas comprometidas, tratamento

periodontal prévio, como terapia óssea ressectiva, assim como fatores relacionados

à perda dentária, incluindo a perda da estimulação do ligamento periodontal,

diminuição do suprimento sanguíneo, duração e hábitos relacionados ao uso de

próteses anteriores.

As evidências relacionadas à previsibilidade do aumento cirúrgico vertical do

rebordo são inadequadas (GRIFFIN & CHEUNG, 2004).

Reabsorções ósseas severas de maxila e mandíbula são comuns. A altura

reduzida do osso alveolar pode limitar anatomicamente a colocação de implantes

longos, especialmente em regiões posteriores. A atrofia do rebordo resultante da

perda de dentes reduz significativamente a altura do tecido ósseo disponível,

gerando um desafio para a inserção dos implantes. Altura óssea inadequada pode

ser considerada um fator de risco para o sucesso dos implantes dentais (NEVES et

al, 2006).

Em um estudo radiográfico de 431 pacientes parcialmente desdentados,

Misch et al (2006) revelaram que a disponibilidade óssea na região posterior foi de,

no mínimo, 6mm em altura, em 35% dos casos na maxila e 50% na mandíbula.

Recentemente, como resultado dos avanços na implantodontia, o tratamento

de pacientes parcialmente edêntulos, classe I e II de Kennedy, com próteses fixas

13

suportadas por implantes, tem sido amplamente aceito como uma alternativa a

próteses parciais removíveis convencionais. A terapia com implantes demonstrou

melhorar a qualidade de vida em termos de conforto, função, fonética, estética e

imagem (SIMSEK et al, 2006).

Implantes bucais devem preencher certos critérios resultantes de demandas

especiais da função, os quais incluem biocompatibilidade, adequada mecânica de

resistência, ótima integração aos tecidos mole e duro e transmissão ao osso de

forças funcionais dentro dos limites fisiológicos (ALBREKTSSON et al, 1981;

BRUNSKI, 1988; WISKOTT & BELSER, 1999).

Surpreendentemente, considerável ênfase tem sido dada ao desenho do

implante, embora fatores biomecânicos e mecânicos parecem ser predominantes na

sobrevivência dos implantes (ÇEHRELI et al, 2004).

Implantes curtos devem ser considerados como uma alternativa para cirurgias

avançadas de aumento ósseo, uma vez que estas envolvem alta morbidade,

requerem períodos clínicos extensos e envolvem altos custos para os pacientes.

O uso de implantes curtos tem-se apresentado como alternativa para facilitar

a restauração protética em mandíbulas reabsorvidas. Embora implantes curtos

tenham mostrado baixas taxas de sucesso, artigos recentes sugerem que eles

podem alcançar o mesmo nível de sucesso dos implantes longos. Entretanto poucos

estudos têm avaliado apropriadamente a sobrevivência, a longo prazo, de um amplo

número de implantes curtos colocados em diferentes posições anatômicas e após

diferentes procedimentos cirúrgicos (ANITUA et al, 2008).

Vários estudos têm sido publicados a respeito do prognóstico a longo prazo

para próteses suportadas por implantes no tratamento de mandíbulas edêntulas

(BRANEMARK et al, 1977; ALBREKTSSON, 1988; ADELL et al, 1992). O fator

chave para o sucesso ou fracasso de um implante é a maneira pela qual as tensões

são transferidas para o osso, sendo um passo essencial na análise global do

carregamento (GENG et al, 2001).

Estudos demonstram que as forças nas regiões posteriores da boca são

400% maiores se comparadas com as regiões anteriores. As altas taxas de

insucessos reportadas para implantes curtos após o carregamento podem ser

devidas, em parte, à alta força de mordida (MISCH et al, 2006).

Poucos dados que avaliem o sucesso de implantes curtos, colocados em

regiões posteriores, de pacientes parcialmente desdentados estão disponíveis.

14

A Análise por Elemento Finito tem sido utilizada extensivamente para predizer

a performance biomecânica de vários desenhos de implantes dentários, assim como

os efeitos de fatores clínicos no sucesso com implantes. Pelo entendimento da teoria

básica, métodos, aplicações e limitações do MEF em implantodontia; o clínico estará

mais bem preparado para interpretar os resultados dos estudos de elementos finitos

e estender estes resultados para situações clínicas (GENG, 2001).

Esse método envolve uma série de procedimentos computacionais, 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).

O MEF permite aos pesquisadores mensurarem a distribuição da tensão na

área de contato dos implantes com o osso cortical e em volta do ápice no osso

medular (GENG et al, 2001).

Desta forma, o presente estudo propõe estudar o comportamento mecânico e

biomecânico de próteses fixas implanto-suportadas isoladas e unidas, cimentadas

em segmento reto de mandíbula posterior, submetidas a uma carga funcional

vertical de 100 N, utilizando implantes curtos (6mm) de comprimento, com conexões

protéticas internas, do tipo Cone Morse, através do Método dos Elementos Finitos

(MEF).

15

2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo Geral

Avaliar pelo Método dos Elementos Finitos a ação das cargas oclusais

verticais sobre coroas protéticas cimentadas, isoladas e unidas em implantes curtos

(6mm) de comprimento.

2.2 Objetivos Específicos

Diante do fato de que implantes esplintados pela estrutura da prótese

transferem melhor a carga do implante para o osso, o objetivo deste estudo é avaliar

qualitativamente o comportamento biomecânico de coroas isoladas quando da

utilização de implantes curtos, de 6mm de comprimento, através do MEF, em uma

região posterior de mandíbula parcialmente edêntula, utilizando 3 implantes isolados

e 3 implantes unidos (pré-molares).

1. Ocorrerá simulação de cargas verticais de 100N, segundo o critério de

carregamento, de 25N, 50N e 25N respectivamente, distribuídas sobre

toda a superfície oclusal de cada coroa isolada.

2. Ocorrerá simulação de cargas verticais de 100N, segundo o critério de

carregamento, de 25N, 50N e 25N respectivamente, distribuídas sobre

toda a estrutura da prótese esplintada.

Desta forma, poder-se-á verificar onde as tensões são melhores distribuídas

quando se comparam coroas protéticas unidas a isoladas e, assim, comprovar que

implantes curtos são viáveis para substituição de dentes posteriores em mandíbula.

16

3 REVISÃO DA LITERATURA

Lindh et al (1998), através de um levantamento da literatura utilizando

MEDLINE® (base de dados da Livraria Nacional de Medicina bibliograficamente

computadorizada), entre 1980 a 1996, identificaram artigos que lidavam com

implantes dentais para o tratamento do edentulismo parcial. Observaram que dos

2.686 implantes (570 de coroas isoladas e 2.116 de próteses parciais fixas – PPF)

analisados, após um ano a taxa de sucesso foi de 85,7% para PPF e 97,2% para

coroas isoladas.

Após 6 a 7 anos, a taxa de sobrevivência para PPF foi de 93,6%; e para

coroas isoladas, 97,5%. A diferença entre os dois grupos estudados não pôde ser

estatisticamente verificada.

Eccellente et al (2008) reportaram a performance clínica e a taxa de

sobrevivência de implantes curtos de 8mm (33 implantes – 37,9%) por um período

de pelo menos um ano em função. Oitenta e nove implantes Ankylos® (Dentsply,

Friadent, Mannhein, Germany) com comprimentos variando entre 8 a 14mm foram

inseridos. Dezenove implantes foram carregados com coroas isoladas, sendo que

nove deles eram implantes curtos. Durante o período total de carregamento – 18,4

meses – nenhum implante foi perdido. Nenhuma diferença significativa foi

encontrada em parâmetros clínicos e radiográficos entre implantes curtos e todos os

outros implantes utilizados.

Em outro estudo, também de 2008, Eccellente et al avaliaram a perda óssea

marginal em implantes unitários, utilizando implantes de 8 a 14mm. Após 3 a 4

meses, os implantes foram carregados com coroas cimentadas. Em 24 meses de

função, nenhum implante foi perdido, e a taxa cumulativa de sobrevivência foi de

97%, tendo ocorrido a remoção de um implante após 3 semanas de implantação.

Radiograficamente, apenas 12% dos sítios implantados mostraram perda óssea da

crista maior que 1mm.

Rossi et al (2008) avaliaram o resultado clínico e a taxa de sobrevivência de

implantes de 6mm de comprimento utilizados em regiões posteriores, após 1 ano de

carregamento. Quarenta e um implantes SLActive Straumann® de 6mm de

comprimento foram colocados em 36 pacientes. Dezenove implantes tinham 4,1mm

de diâmetro, e 22 implantes tinham 4,8mm. Os implantes foram colocados em

17

regiões de pré-molares (14 implantes = 34,10%) e molares (27 implantes = 65,9%),

tanto em mandíbula (25 implantes = 60,9%) quanto em maxila (16 implantes =

39,1%).

Os implantes foram carregados após 6 semanas. Dois dos 41 implantes

curtos foram perdidos antes do carregamento, sendo a taxa global de sobrevivência

de 95,1%. Este estudo relatou uma alta taxa de sucesso para implantes de 6mm de

comprimento utilizados no tratamento do edentulismo parcial, em osso de boa

qualidade, em regiões posteriores.

Kokovic (2008) avaliou as mudanças na estabilidade para implantes curtos,

de 8mm de comprimento, imediatamente carregados, com superfície quimicamente

modificada, comparando-os com implantes de superfície padrão. O estudo foi

realizado em 12 pacientes com edentulismo parcial bilateral de mandíbula. Três

implantes para cada lado foram colocados na posição de 2PM, 1M e 2 Molar. Os

implantes de um dos lados receberam carga imediata. No estudo, 36 implantes

cônicos com superfície quimicamente modificada SLA surface (SLActive -

Straumann®) e 36 com superfície padrão SLA surface, de 8mm de comprimento,

foram analisados.

A estabilidade primária dos implantes SLActive foi significativamente maior do

que a do grupo SLA. Em ambos os grupos foi observado um aumento

estatisticamente significante da estabilidade entre os valores da estabilidade

primária e os valores da estabilidade na 6ª semana. Baseado nos resultados, uma

forma anatômica especial com conicidade no corpo do implante provê valores mais

altos de estabilidade primária, sendo um fator importante em procedimentos de

carregamento imediato. Modificações químicas na superfície também influenciam

esses valores. Portanto, implantes curtos Straumann® TE com superfície SLActive

são principalmente indicados em procedimentos de carregamento imediato.

Segundo Pinholt (2008), a empresa AstraTech® (Astra Tech AB, Mölndal,

Sweden) recentemente desenvolveu um implante curto de 6mm de comprimento e

4mm de diâmetro que utiliza a tecnologia de microrroscas em conjunto com

superfície OsseoSpeed, a qual comprovadamente aumenta a formação óssea e a

união osso-implante. Em um pequeno ensaio piloto, 10 pacientes tiveram 30

implantes colocados em regiões atróficas de pré-molares e molares de maxila e

mandíbula. O período de cicatrização foi de 3 meses. O acompanhamento foi restrito

a um período máximo de 6 meses, mas nenhum implante foi perdido, e o nível ósseo

18

foi mantido. A autora concluiu que o uso do implante curto AstraTech® de 6mm em

regiões de atrofia óssea é associado, pelo menos a curto prazo, a resultados

similares aos implantes longos em áreas de crescimento ósseo normal. Acrescentou

ainda que os implantes são de fácil utilização e podem evitar a morbidade e

mortalidade associadas aos procedimentos de enxertos ósseos. Estudos

longitudinais utilizando esses implantes devem ser realizados.

Eskitascioglu et al (2004) em seu estudo, utilizando o Método dos Elementos

Finitos – MEF, avaliaram a influência da localização da carga oclusal nas tensões

transferidas para próteses implanto-suportadas e para o osso de suporte. Utilizando

implantes do sistema ITI de 4,1 x 10mm, Co-Cr (Wiron 99) para estrutura da coroa e

porcelana feldspática para superfície oclusal, um total de 300N de carga foram

aplicadas nas seguintes localizações: 1) ponta da cúspide vestibular (300N); 2)

ponta da cúspide vestibular (150N) e fossa distal (150N) e 3) ponta da cúspide

vestibular (100N), fossa distal (100N) e fossa mesial (100N). Segundo os autores, o

termo “oclusão orgânica” sugere que as cúspides de contenção cêntrica dos pré-

molares e molares ocluem com a fossa antagonista em não menos do que 3 pontos

(localizações) na relação cêntrica. O atual estudo foi orientado a simular contatos de

tripoidismo oclusal das cúspides de suporte de pré-molares carregados em 1, 2 ou 3

localizações.

Os resultados mostraram que a carga vertical em uma localização resultou

em valores de estresse mais altos no interior do osso e implante.

Níveis de estresse bem próximos foram observados no interior do osso para

cargas em duas e três localizações. Com cargas em duas e três localizações, as

tensões de Von Mises foram concentrados na estrutura e na superfície oclusal da

prótese parcial fixa e tensões menores foram distribuídas ao osso.

Em um levantamento de 36 meses utilizando implantes Straumann®

carregados com próteses totais, próteses unitárias ou parciais fixas, Duncan et al

(2003) reportaram que 35,7% das próteses aparafusadas tiveram complicações

(perda do parafuso oclusal e fratura da porcelana), enquanto que no grupo de

próteses cimentadas não houve complicações. Os autores concluíram que todas as

complicações foram mais associadas a procedimentos laboratoriais do que ao

sistema de implante utilizado. Na mesma linha, Levine et al (2002), em um

levantamento de 675 coroas unitárias posteriores, utilizando implantes Straumann®

de 8mm, 9mm ou 10mm de comprimento, registraram mais complicações para

19

próteses aparafusadas (19,7%) do que para próteses cimentadas (1,8%). As

complicações ocorridas incluíram: perda ou fratura dos intermediários sólidos para

coroas cimentadas, perda ou fratura dos parafusos de retenção das coroas e perda

do intermediário octa para coroas aparafusadas. Todos os insucessos foram

localizados nas regiões de molares mandibulares.

A taxa cumulativa de sobrevivência foi de 98,4% para molares mandibulares e

100% para molares e pré-molares maxilares e pré-molares mandibulares.

Nedir et al (2006) avaliaram as complicações protéticas em 236 pacientes

tratados com 528 implantes em 8 anos, em consultório particular. A amostra do

estudo incluiu 55 overdentures e 265 próteses parciais fixas. Após o período de um

ano, 1 intermediário sofreu fratura e 2 foram perdidos, resultando em uma taxa de

sucesso de 99,2%. Próteses parciais fixas posteriores tiveram mais complicações

(11%) do que anteriores (0%).

As taxas de complicações para próteses cimentadas (10,4%) e aparafusadas

(5.9%) não diferiram significativamente.

Os autores relataram que o método preferencial para tratamento do

edentulismo parcial posterior é a utilização de implantes esplintados. Todos os

implantes que falharam estavam na mandíbula. Vinte e quatro próteses

mandibulares (7,5%) – 4 OD; 4 PPF e 16 coroas isoladas foram perdidas no

acompanhamento. Não houve insucessos na maxila. Após 8 anos, 88,5% dos casos

mostraram-se sem complicações. Estes resultados de consultório particular são

comparáveis com os obtidos em centros universitários.

Por meio de uma revisão da literatura, Geng et al (2001) avaliaram o status

atual das aplicações do MEF em implantodontia e concluíram que na maioria dos

estudos reportados a suposição feita é de que os materiais são homogêneos e

lineares e que eles possuem comportamento material elástico caracterizado por 2

constantes de material: módulo de Young e coeficiente de Poisson.

Para se obter um prognóstico com mais precisão sobre o estresse, técnicas

avançadas de imagem digital podem ser aplicadas para modelar a geometria óssea

mais realisticamente, devendo-se considerar a natureza anisotrópica e não

homogênea dos materiais. Um modelamento da interface osso-implante deveria

incorporar a atual área de contato de osseointegração no osso cortical, assim como

o padrão de contato detalhado do osso medular, através do uso de algoritmos de

contato.

20

A maioria dos modelos de EF adquirem o estado de ótima osseointegração,

significando que o osso ortical e medular estão perfeitamente ligados ao implante.

Programas atuais de EF disponibilizam vários tipos de algoritmos de contato

para simulação da interface osso-implante.

A transferência de carga para a interface osso-implante depende de: (1) tipo

de carga; (2) propriedades dos materiais dos implantes e das próteses; (3)

geometria, comprimento, diâmetro e forma de implantes; (4) estrutura de superfície

dos implantes; (5) natureza da interface osso-implante e (6) quantidade e qualidade

do osso ao redor. Desses aspectos biomecânicos podem ser facilmente mudados o

comprimento, o diâmetro e a forma. A quantidade e a qualidade do osso cortical e

esponjoso necessitam ser avaliadas clinicamente e devem influenciar a seleção dos

implantes.

Em estudos de carga oclusal estática, é necessário incluir forças oclusais

oblíquas para se encontrar um modelamento mais realístico.

Embora ainda haja controvérsia a respeito dos efeitos das propriedades dos

materiais das próteses, uma vez que muitos estudos não puderam demonstrar

nenhuma diferença significativa no quociente de absorção de forças de próteses de

ouro, porcelana ou resina; é inquestionável que as propriedades dos materiais dos

implantes afetam grandemente a localização das concentrações de estresse na

interface osso-implante.

Em geral o uso de implantes curtos não tem sido recomendado porque se

acredita que as forças oclusais devem se dissipar sobre uma área maior a fim de

que o osso seja preservado.

Estudos recentes concluíram que é possível o uso de implantes curtos

quando os tecidos perimplantares estão em boas condições.

Em resumo, um ótimo comprimento e diâmetro necessários para o sucesso a

longo prazo dependem das condições de suporte ósseo. Se o osso está em

condições normais, comprimento e diâmetro não parecem ser fatores significantes

para o sucesso dos implantes. Entretanto, se a condição óssea é pobre, recomenda-

se o uso de implantes largos e se desaconselha o emprego de implantes curtos.

Em quase todos os estudos em que se utilizou o MEF sobre implantes de

titânio, verifica-se que a concentração de estresse ocorre em volta do pescoço do

implante.

21

Fatores que contribuem para o fracasso do parafuso de união implante-

prótese incluem: a magnitude e direção da carga, o módulo de elasticidade das

próteses e a rigidez do intermediário.

Quando múltiplos implantes estão esplintados pela estrutura da prótese, a

distribuição de estresse é mais complexa do que com situações de próteses

unitárias. Carga em um ponto da prótese causa concentrações de estresse em todos

os implantes que a suportam, em vários graus.

Para próteses fixas suportadas por implantes, os fatores que afetam a

distribuição do estresse sobre o osso-implante e o sucesso das próteses incluem:

inclinação do implante, número e posição dos implantes, esquema de esplintagem

das próteses, superfície oclusal, propriedades dos materiais da estrutura, e

diferentes formas da secção transversal da viga da estrutura.

Utilizando um modelo tridimensional de elemento finito e uma prótese fixa

mandibular total, suportada por seis implantes, Sertgoz (1997) investigou o efeito de

diferentes materiais de superfície oclusal (resina, compósito de resina e porcelana) e

diferentes materiais de estrutura (ouro, prata-paladium, cobalto-cromo e ligas de

titânio) na distribuição do estresse na prótese fixa e no osso. Ele demonstrou que o

uso de um material de superestrutura da prótese com módulos de elasticidade mais

baixos não levou a diferenças substanciais nos padrões de estresse no osso cortical

e medular ao redor dos implantes. Para a condição investigada de carregamento, a

combinação ótima de materiais encontrada foi cobalto-cromo para estrutura e

porcelana para superfície oclusal.

Nedir et al (2004), através de um estudo prospectivo com implantes ITI,

avaliaram a taxa de sobrevivência de 1.030 implantes colocados por dois cirurgiões

em consultório particular, entre janeiro de 1995 e julho de 2002.

Os implantes foram distribuídos em grupos de acordo com os seguintes

comprimentos: 6mm (11%), 8mm (18,4%), 9mm (1,5%), 10mm (36,7%), 11mm

(13,4%), 12mm (25,8%) e 13mm (3%). Implantes de 6mm de comprimento foram

utilizados apenas em conjunto com implantes mais longos.

Redução da altura da coroa, do comprimento da coroa ou da extensão da

reabilitação não foram especificamente buscados para implantes curtos colocados

em áreas posteriores, onde estresses mecânicos mais altos costumam aparecer.

Isso faz o presente estudo particularmente adequado para a avaliação de implantes

curtos colocados em regiões posteriores.

22

Implantes curtos não demonstraram mais propensão a falhar do que os

longos porque nenhum implante de 8mm falhou, mas apenas um de 10mm e dois de

12mm falharam.

Estes resultados estão na mesma linha de outros artigos, publicados por

centros universitários ou por cirurgiões-dentistas privados (BROCARD et al, 2000).

Estratégias específicas têm sido propostas quando a colocação de implantes

curtos não pode ser evitada: inclinação do implante para inserir implantes mais

longos, uso de múltiplos implantes curtos standard ou o uso de implantes largos.

Este estudo mostrou que uma alta taxa de sucesso pode ser alcançada para

implantes curtos ITI suportando coroas unitárias e próteses fixas pequenas, de 2 a 4

unidades suportadas por 2 ou 3 implantes. Implantes curtos não falharam mais do

que os longos. A taxa de sucesso cumulativa foi de 99,4%.

Bernard et al (2001) reportaram um taxa de sobrevivência cumulativa de

95,9% para uma análise longitudinal de 10 anos baseada em 445 implantes

colocados em osso tipo IV. Foram inseridos 84,9% dos implantes em regiões

posteriores de mandíbula e maxila, sendo que todos os implantes tinham

comprimento menor ou igual a 12mm e que 2,5% deles tinham comprimento de

6mm. Nenhum implante de 6mm de comprimento falhou nesse período. Os autores

sugeriram que a colocação de implantes curtos em osso de baixa densidade não foi

um fator de risco específico para implantes ITI – TPS coated, mesmo quando

inseridos em regiões posteriores. A alta previsibilidade dos implantes observada

nesse estudo pode ser atribuída ao seu tratamento de superfície e sugere que

limitações na utilização dos implantes em osso tipo IV podem ser relacionadas às

características de superfície dos implantes.

Griffin & Cheung (2004), através de um estudo retrospectivo, avaliaram a taxa

de sucesso de implantes curtos, largos e revestidos por hidroxiapatita (HA),

colocados em região de molares, de maxila e mandíbula com altura óssea reduzida.

Para a colocação dos implantes foi necessário um rebordo residual com altura

trabalhável de 6mm. Um total de 168 implantes (Steri-Oss®, Nobel Biscare,

Yorbalinda, Calif) revestidos por HA com diâmetro de 6mm e comprimento de 8mm,

foram colocados consecutivamente em região de molares de 167 pacientes da

seguinte forma.

23

Um número de 54 implantes (32,1%) foram colocados na região do 1º molar

superior (MS); 35 (20,8%) na região do 2º molar superior (MS); 37 (22%) na região

do 1º molar inferior (MI) e 42 (25%) na região do 2º molar inferior (MI).

Desse total, 128 implantes (76,2%) suportaram coroas unitárias e 38 (22,6%)

serviram como suporte em próteses parciais fixas conectados a implantes de vários

tamanhos.

O período médio de avaliação para todos os 167 pacientes foi de 34,9 meses

até 68 meses após a colocação da restauração definitiva.

Todos os implantes obtiveram sucesso nos critérios avaliados até as

consultas de controle mais recentes. Nenhum sinal, sintoma clínico ou achado

radiográfico atípico foram detectados. A taxa de sucesso cumulativa global

encontrada foi de 100%.

Para rebordos residuais com altura mínima, mas largura adequada, o uso de

implantes curtos, largos, com superfície tratada por hidroxiapatita pode consistir

numa forma de tratamento alternativa simples e previsível em áreas posteriores.

Hobkirk & Wiskott, em 2006, utilizando um grupo de trabalho, realizaram uma

revisão sistemática da literatura relevante aos aspectos biomecânicos dos implantes

dentais. Concluíram, em especial ao que diz respeito ao impacto do comprimento

dos implantes nas taxas de sobrevivência, que:

� O nível de evidência relatado pela literatura ainda é baixo e o nível mais

alto de evidência (estudos randomizados – controlados) não foram

alcançados na revisão do material para este artigo;

� Na presente revisão, um “implante curto” foi definido como um dispositivo

com comprimento intraósseo de 8mm ou menos;

� Covariáveis como técnica cirúrgica, características da superfície do

implantes, volume e densidade óssea podem tornar obscuro o efeito do

comprimento do implante por si mesmo;

� Estudos publicados depois de 1997, nos quais a importância das

covariáveis foi reconhecida e que lidaram com elas, reportaram uma taxa

de sobrevivência global para implantes curtos comparável a implantes de

comprimento padrão.

Em uma analise longitudinal, Neves et al (2006) utilizaram a base de dados

MEDLINE® para avaliar estudos publicados entre 1980 e 2004 sobre implantes

curtos. Os artigos incluíram 16.344 implantes colocados de 7, 8,5 ou 10mm de

24

comprimento e avaliaram o momento em que o insucesso ocorreu (antes ou depois

das próteses instaladas) e os fatores de risco relatados.

Dos 1.894 implantes de 7mm de comprimento colocados e 3,75mm de

diâmetro apenas 184 (9,7%) foram pedidos; implantes com o mesmo comprimento

mostraram uma taxa de insucesso de 7,5% quando o diâmetro foi de 4mm.

Observou-se que 45,1% dos fracassos ocorreram após carregamento.

Finalmente 66,7% de todos os insucessos foram atribuídos à pobre qualidade óssea;

45,4% à localização (maxila ou mandíbula), 27,2% à sobrecarga oclusal; 24,2% à

localização dentro da maxila e mandíbula e 15,1% a infecções.

A análise revelou que, dentre os fatores de risco, pobre qualidade óssea em

associação com implantes curtos parece ser relevante para os insucessos. O uso de

implantes de 4mm de diâmetro parece minimizar os fracassos nestas situações.

Alguns estudos apresentam um considerável número de insucessos após a

conexão das próteses, imputando essas perdas mais a condições clínicas

observadas (sobrecarga oclusal, fratura de maxila e mandíbula e condições

sistêmicas) que ao uso de implantes curtos.

É razoável considerar os implantes curtos como um fator de risco quando

tiverem uma dimensão menor ou igual a 3,75 x 7mm. Entretanto, tratamento de

superfície, tipo de fixação e desenho podem melhorar as taxas de sucesso.

Análises estatísticas reportadas em outros estudos revelam que a taxa de

sucesso dos implantes aumenta quando o diâmetro é maior. Parece ser mais

prudente utilizar implantes de 4 e 5mm de diâmetro em vez de 3,75mm ou implantes

mais estreitos, quando se planeja utilizar implantes curtos.

Qualidade óssea pobre é o fator mais significante associado aos insucessos

com implantes, tendo sido mencionada na maioria dos estudos. O sucesso

terapêutico verificado em implantes de 3,75mm X 7mm (90,3%) dá suporte para o

uso deste desenho de implante. Técnicas cirúrgicas avançadas que aumentam os

custos, morbidade e tempo de tratamento devem ser evitadas.

Misch et al, em 2006, em relato retrospectivo de um período de 6 anos

(janeiro de 1998 a dezembro de 2004), compilaram dados de quatro consultórios

privados. Nesse estudo 273 pacientes parcialmente desdentados posteriores

receberam 745 implantes de 7 ou 9mm de comprimento. A vasta maioria dos

implantes (562) foi de 9mm de comprimento e 4,0mm de diâmetro. Havia 29

implantes de 4,0 x 7mm e um de 5,0 x 7,0mm.

25

Além disso, havia 102 implantes unitários, sendo 64 na mandíbula. As outras

236 restaurações fixas foram suportadas por múltiplos implantes, que foram sempre

esplintados. Havia 174 restaurações suportadas por múltiplos implantes esplintados.

Dessa multiunidade protética, 74 implantes curtos em 62 restaurações foram

esplintados a implantes mais longos.

Um acesso biomecânico para a diminuição do estresse nos implantes

posteriores incluiu esplintagem dos implantes, sem carga em cantilever, restauração

do paciente com oclusão mutuamente protegida ou guia canina e seleção de um

desenho de implante para o aumento da área de contato osso-implante. Nenhum

implante falhou depois que as 338 próteses sobre implantes finais foram entregues.

Uma taxa de sobrevivência de 98,9% foi obtida do estágio cirúrgico I para o

seguimento protético. Consequentemente, a taxa de sucesso após o carregamento e

a entrega das próteses, por um período superior a 5 anos, foi de 100%.

Segundo os autores, existem três fatores de risco que aumentam o estresse e

podem explicar por que implantes curtos posteriores exibem um taxa de insucesso

maior quando comparados a implantes mais longos na literatura: 1) aumento na

altura da coroa; 2) forças de mordida maiores e 3) densidade óssea na região. Os

métodos para diminuir o estresse incluem: 1) nenhum cantilever nas próteses, 2)

nenhuma força angulada nas restaurações posteriores, 3) esplintagem múltipla de

implantes. Em adição, o corpo do implante, neste estudo, tentou diminuir o estresse

na interface do implante através de: 1) condição de superfície do implante

modificada por hidroxiapatita e 2) espaço entre as roscas.

Quando implantes curtos são posicionados nas regiões posteriores, nenhuma

força lateral deverá ser aplicada nas próteses. Por isso, neste artigo, todas as

restaurações posteriores foram confeccionadas com guia incisal anterior, usando

canino, ou oclusão mutuamente protegida durante todos os movimentos

mandibulares excêntricos. Implantes esplintados aumentam a área de superfície

funcional do suporte quando a carga é aplicada à prótese. Como resultado, coroas

sobre implante esplintadas transmitem menos estresse para cada interface osso-

implante no esplinte.

Portanto, implantes curtos podem ser utilizados para suportar restaurações

fixas no edentulismo parcial posterior. Métodos para diminuir o estresse na interface

osso-implante parecem ser apropriados para esse tratamento.

26

Deporter et al (2001), em seu estudo, utilizaram 48 implantes Endopore®

(Innova, Toronto-Canadá), que foram colocados em região posterior da mandíbula

de 24 pacientes parcialmente desdentados. Foram colocados 17 implantes em

região de pré-molares e 31 em região de molares. Foram utilizados implantes de 7 e

9mm de comprimento e 3,5, 4,1 e 5,0mm de diâmetro, sendo que 83% das

restaurações protéticas foram coroas metalo-cerâmicas isoladas e aparafusadas.

Depois de um tempo médio em função de 32,6 meses, a taxa de sobrevivência dos

implantes foi de 100%, e a avaliação das radiografias disponíveis revelou ter

ocorrido uma mínima ou inexistente perda da crista óssea, para todos os períodos

em função (1 mês, 6 meses, 1 ano e 2 anos).

Os critérios estabelecidos e os padrões de mínima perda óssea da crista são

similares àqueles vistos em outras regiões desdentadas tratadas com os mesmos

implantes, e também na mandíbula anterior.

A experiência favorável relatada aqui pode, em parte, ser explicada pela

ampla área de superfície provida pelo desenho do implante.

O resultado da presente investigação indica que implantes curtos (7 ou 9mm)

podem ser adequados para a restauração de espaços edêntulos, incluindo molares

em mandíbula posterior. O uso rotineiro de tais implantes em mandíbula posterior,

assim como em outras áreas edêntulas, pode simplificar o manejo de pacientes com

altura óssea reduzida.

Belser et al (2000) realizaram um estudo sobre o atual manejo protético de

pacientes parcialmente desdentados, com restaurações fixas sobre implantes,

utilizando o sistema ITI, chegando às seguintes conclusões:

1. A conexão implante-intermediário é baseada no princípio de Cone Morse

com 8º de cone interno. Esta interface proporciona uma ótima adaptação

friccional transmitindo, desse modo, forças funcionais de carregamento do

intermediário diretamente para o corpo do implante e daí para a estrutura

óssea circundante, sem criar momentos indesejáveis de flexão para o

parafuso do intermediário. Isso é claramente superior do ponto de vista

biomecânico quando comparado com a conexão hexágono externo.

2. A reposição de cada unidade de pré-molar por um implante é reservada

para situações clínicas em que tanto o diâmetro reduzido quanto implantes

curtos de 6 ou 8mm de comprimento tenham que ser utilizados.

27

3. A posição, o diâmetro e o número de implantes são determinados por

parâmetros protéticos, bem como pela anatomia local.

4. No que diz respeito aos implantes ITI, o conceito de tripoidismo não se

aplica devido a: a) uma ancoragem óssea significativamente mais forte

dos implantes ITI com superfície rugosa (TPS/SLA) quando comparados

com superfícies de titânio usinadas; b) um complexo implante-

intermediário muito mais forte baseado no princípio de Cone Morse e c) a

preferência por restaurações cimentadas em áreas posteriores.

5. Em caso de múltiplos implantes localizados em áreas posteriores da boca,

deve-se respeitar um mínimo de distância interimplantes (7mm do centro

de um implante ao outro e 5mm da distal do último dente ao centro do

primeiro implante) para facilitar os procedimentos protéticos e as medidas

de higiene oral.

6. O sucesso do tratamento funcional e estético depende de um diagnóstico

adequado, da indicação e do planejamento do tratamento.

Através de um estudo retrospectivo multicêntrico, Goené et al (2005)

procuraram comparar o desempenho dos implantes baseado em seu comprimento.

Um total de 188 pacientes receberam 311 implantes Osseotite® (Implant Innovations,

Inc, Palm Beach Gardens, FL) de 8,5mm (294 implantes – 94,5%) e 7mm (17

implantes – 5,5%) de comprimento.

Quando dois ou mais implantes foram colocados adjacentemente, as próteses

foram esplintadas. Nenhuma coroa sobre implante foi esplintada a dentes naturais.

Aproximadamente metade dos implantes foi de 3,75mm de diâmetro. Dos 311

implantes 13 falharam (3 na maxila e 10 na mandíbula). A taxa de sucesso global foi

de 95,8% após 3 anos. Em nove desses casos, a falha ocorreu antes da carga

protética, sendo importante relatar que em quatro dos casos o paciente era fumante.

Na mandíbula, os dados deste estudo são consistentes com dados históricos,

revelando baixas taxas de insucesso para implantes curtos.

Uma taxa de sucesso global de 95,5% para todos os implantes, em todas as

localidades, após carregamento, em 3 anos, é coerente com dados de publicações

disponíveis para taxas de sucesso de implantes em geral e implantes curtos em

particular.

A revisão da literatura mostra que os melhores resultados dos implantes

curtos deram-se em implantes que possuíam superfície texturizada. Os dados dos

28

implantes Osseotite® demonstram que os resultados dos implantes curtos são

equivalentes aos de implantes de comprimento padrão.

A combinação entre maior área de superfície e contato osteogênico pode

contribuir para a observação de que implantes curtos com superfície tratada por

ácido encontram taxas de sobrevivência equivalentes a implantes mais longos

(maiores ou iguais a 10mm) de mesmo desenho.

Em trabalho realizado por Brocard et al (2000), 1.022 implantes ITI foram

avaliados em um estudo longitudinal de 7 anos, em que foram utilizados 248

implantes de 8mm ou menos de comprimento. A taxa cumulativa de sobrevivência

em 5 anos foi de 95,4% e caiu para 92,2% em 7 anos. Os implantes foram

distribuídos entre casos de edentulismo total, parcial e reposição de dentes unitários.

Uma observação importante neste estudo foi o fato de o comprimento do implante

não influenciar significativamente os resultados, especialmente para implantes de 8

a 12mm, confirmando resultados prévios informados.

Ten Bruggenkate et al (1998), em seu artigo, utilizando 253 implantes curtos

ITI de 6mm de comprimento e com superfície tratada por spray de plasma, em

maxila e mandíbula, relataram que o uso de implantes curtos deve ser guiado pela

localização intraoral, pelo tipo de osso presente e pelo tipo de supraestrutura

requerida. Pelo período máximo de observação de 7 anos, os autores concluíram

que a taxa cumulativa de sobrevivência foi de 94%. Uma das dificuldades

encontradas durante a cirurgia foi a elevada posição do assoalho da boca em

pacientes com mandíbulas atróficas.

Os autores tiveram pouca experiência com o uso de implantes de 6mm para

substituição de dentes isolados ou próteses fixas suportadas apenas por implantes

curtos. Estas são categorias em que, devido à desfavorável proporção carga-

ancoragem ou coroa-implante, as taxas de insucesso podem elevar-se. Os dois

fracassos com a reposição de dentes isolados pós-carregamento podem indicar a

ocorrência desse fenômeno.

A qualidade de sobrevivência clínica dos implantes foi comparável com os

resultados clínicos de implantes mais longos para o mesmo sistema de implantes. O

desenho do implante e seu tratamento de superfície podem ter compensado o

comprimento curto do implante.

Anitua et al (2008), através de um estudo coorte retrospectivo, avaliaram as

taxas de sucesso a longo prazo de implantes curtos em áreas posteriores e

29

analisaram a influência de diferentes fatores na sobrevivência dos implantes (fatores

demográficos, clínicos, fatores relacionados à cirurgia e variáveis protéticas). Um

total de 293 pacientes receberam, entre 2001 e 2004, 532 implantes com

comprimentos que variaram entre 7,0 a 8,5mm, e diâmetros entre 3,3 e 5,5mm.

Os implantes curtos utilizados nesse estudo possuíam as seguintes

características: superfície com microaspereza por ataque ácido, grande capacidade

de corte do desenho do ápice e superfície bioativa obtida pela umidificação da

superfície do implante por plasma rico em fatores de crescimento – PRGF –, levando

a uma osseointegração global do implante mais acelerada e melhorada.

Um total de 230 (43,2%) dos implantes foram inseridos na maxila, e 302

(56,8%) na mandíbula. Em relação às próteses utilizadas, a maioria dos implantes

suportou próteses fixas cimentadas (81,02%), 99 implantes suportaram overdentures

híbridas (18,61%) e apenas 14 implantes tiveram próteses unitárias cimentadas

(0,37%). Durante o período de observação, foram perdidos somente 2 implantes,

com comprimento de 8,5mm e diâmetros de 3,75 e 4,0mm.

Do pondo de vista biomecânico, o fundamento para o uso de implantes curtos

é bem documentado. Foi relatado que, quando um implante é carregado, a maior

tensão é distribuída ao nível das primeiras poucas roscas para o osso cortical da

crista; consequentemente, uma vez que um mínimo de altura do implante está

osseointegrada, a largura do implante é mais importante que um comprimento

adicional.

Alguns fatores de risco, como altura da coroa e forças de mordida mais altas,

podem aumentar o estresse quando se utilizam implantes curtos.

Para melhorar a situação biomecânica, é necessário encontrar métodos que

reduzam as forças nos implantes. A eliminação ou a minimização das forças laterais

nas próteses e a distribuição das forças pela esplintagem múltipla dos implantes

atuariam como fator significante na redução do estresse nos implantes. As coroas

sobre implantes esplintadas utilizadas no presente estudo podem ter transmitido

menos estresse para a interface osso-implante, fato que resultou em taxas de

sobrevivência mais altas.

O desenho e as propriedades dos implantes, bem como sua condição de

superfície podem modificar o percentual de contato osso-implante. Isso é

particularmente importante porque quanto maior a porcentagem de contato ósseo,

menor estresse é aplicado à interface osso-implante.

30

A taxa global de sobrevivência dos implantes curtos foi de 99,2%. Nenhuma

das variáveis estudadas foi estatisticamente associada à perda dos implantes. O

tratamento com implantes curtos pode ser considerado seguro e com bom

prognóstico, se utilizado em obediência a protocolos clínicos rigorosos.

Para desenvolver um novo método que permita a diminuição da extensão dos

modelos e do número de elementos, 10 modelos de elementos finitos de mandíbula

com diferentes elementos e comprimentos mesio-distais foram construídos,

baseados em dados gráficos tridimensionais de estrutura óssea em volta de um

implante osseointegrado por Teixeira et al (1998).

O objetivo deste projeto foi desenvolver um MEF 3-D que imitasse a

osseointegração e que pudesse simular com precisão a distribuição de estresse no

osso compacto e medular perimplantar. Neste estudo a construção do modelo 3-D

foi primeiramente avaliada no que diz respeito ao mínimo comprimento do modelo

para ser representado na secção da mandíbula e, também, no que concerne ao

efeito da diminuição do número de elementos na distribuição do estresse,

objetivando uma possível economia na memória do computador e no tempo de

cálculo.

Pressupõe-se que todos os materiais representados eram isotrópicos,

homogêneos e linearmente elásticos. A interface entre osso e implante foi fixada em

100% de contato ósseo em toda a superfície do implante. Propriedades dos

materiais titânio, osso compacto e medular derivaram de outros estudos.

Análises da distribuição de estresse realizadas após a aplicação de uma

carga de 100N indicaram que um comprimento ósseo de 4,2mm é aceitável como

mínimo comprimento para representação do MEF de mandíbula.

Os resultados informados podem propiciar um critério de construção para

modelos de elementos finitos menores, menos complexos e aceitáveis no campo da

biomecânica de implantes.

Segundo Schwarz (2000), forças oclusais adversas podem resultar em

complicações mecânicas dos componentes dos implantes como: perda e fratura do

parafuso do intermediário ou fratura da fixação. Tem sido verificada uma alta

incidência de insucessos mecânicos em implantes de hexágono externo. O implante

ITI de diâmetro padrão não parece ser vulnerável à alta incidência de insucessos

mecânicos. O Cone Morse de 8 graus eliminou a perda e a fratura do parafuso do

intermediário. A incidência de perda do parafuso protético foi minimizada pelo

31

chanfrado de 45 graus no ombro do implante e por 15mm de parede vertical do

intermediário.

Implantes colocados em linha reta contribuem para um momento de flexão

maior. Como não há relato de casos de fratura das fixações de implantes ITI de

diâmetro padrão e dos intermediários, nenhuma precaução parece ser necessária no

uso do sistema ITI. A boa dimensão das paredes do implante em conjunto com a

alta resistência do titânio frio trabalhado tipo IV produzem um implante

suficientemente forte para resistir a forças oclusais pesadas fora do longo eixo.

O implante de parafuso sólido e diâmetro padrão da ITI pode ser utilizado

com segurança na substituição de dentes perdidos unitários ou múltiplos, em

qualquer área edêntula, incluindo molares. Esse implante pode funcionar com

sucesso mesmo quando submetido a forças oclusais pesadas, fora do longo eixo, na

região molar, sem a necessidade de tripoidismo recomendada para implantes de

dois estágios de hexágono externo. É evidente que a seleção pelo clínico de um

sistema de implantes mais adequado para cada caso constitui fator determinante no

sucesso protético a longo prazo.

Petrie & Willians (2005) tiveram como objetivo analisar e comparar

sistematicamente os efeitos relativos e interativos do diâmetro, comprimento e

conicidade dos implantes sobre tensões calculadas na crista óssea, através do MEF.

Muitos investigadores têm buscado minimizar a perda da crista óssea, aumentando

a área de contato na interface osso-implante e, consequentemente, reduzindo o

estresse na cortical alveolar da crista. Tentativas para aumentar a área de contato

da interface osso-implante tem sido direcionadas ao aumento do diâmetro e/ou

comprimento do implante ou à modificação do design e da forma da fixação.

Um modelo tridimensional foi utilizado para analisar os efeitos comparativos e

proporcionais dos três parâmetros acima, na tensão na crista óssea ao redor de um

implante colocado na região de pré-molar de uma mandíbula edêntula. Dois modelos

ósseos diferentes foram utilizados: um com alta densidade e um com baixa

densidade de osso medular, para examinar os efeitos das propriedades nas tensões

na crista.

Foi simulado um carregamento aplicando-se 100N de carga vertical, através

do longo eixo da restauração e do implante, e uma carga de 20N horizontal de

vestibular para lingual. A utilização de um modelo simétrico seccionado equivale a

uma carga de 200N vertical e 40N na direção vestíbulo-lingual. O diâmetro dos

32

implantes variou de 3,5 a 6mm, o comprimento total dos implantes de 5,75 a

23,5mm, e a conicidade de 0 a 14 graus. Em geral, o aumento do diâmetro foi mais

efetivo que o aumento do comprimento em termos de redução da tensão

perimplantar. A conicidade aumentou o nível de tensão na crista.

A influência deletéria da conicidade é bem menor para implantes largos e

longos do que para implantes de menor diâmetro e comprimento. O aumento do

diâmetro revela-se mais efetivo na redução da tensão na crista para implantes curtos

e cônicos do que para implantes não cônicos e longos.

Se o objetivo é minimizar as tensões na crista óssea alveolar perimplantar, os

resultados sugerem que um implante largo, relativamente longo e sem conicidade é

a melhor escolha.

O aumento no comprimento do implante exerce influência de moderada a

grande na redução da tensão na crista, concordando com outros estudos que

utilizaram MEF. Aumentar o comprimento do implante foi mais efetivo para implantes

estreitos e cônicos. Investigações clínicas têm mostrado melhores taxas de

sobrevivência para implantes com bom comprimento do que para implantes curtos.

Comprimento, diâmetro e conicidade devem ser considerados juntos, devido

ao seu efeito interativo na tensão sobre a crista óssea.

Weber & Sukotjo (2007) tiveram como objetivo principal, através de uma

revisão sistemática, determinar a evidência científica atual no que diz respeito à

influência das características protéticas nos resultados, a longo prazo, da terapia

com implantes, em pacientes parcialmente edêntulos. Quatro perguntas foram

formuladas: 1) O método de retenção (aparafusadas x cimentadas) influencia o

resultado?; 2) O método de suporte (implante x implante-dente ou restaurações

unitárias sobre implantes x esplintagem de múltiplos implantes) influencia o

resultado?; 3) O tipo de intermediário utilizado para retenção da restauração

influencia o resultado?; 4) O material restaurador influencia o resultado?

Em relação às perguntas acima formuladas, os autores concluíram que: 1)

Para os períodos avaliados, nenhuma diferença estatística significante, na taxa de

sucesso, foi encontrada entre restaurações cimentadas (93,2%) e aparafusadas

(83,4%); 2) No que diz respeito ao tipo de suporte, as taxas de sucesso informadas

foram de 97,1% para próteses fixas suportadas por implantes, 94,3% para coroas

unitárias sobre implantes e 89,2% para próteses fixas suportadas por dente e

implantes. Novamente esta pequena diferença não foi estatisticamente significante.

33

No que concerne às perguntas 3 e 4, não foram encontrados dados suficientes para

respondê-las.

Como conclusão geral, a evidência científica obtida por essa revisão mostrou-

se insuficiente para estabelecer diretrizes clínicas inequívocas para o desenho de

próteses fixas implanto-suportadas em pacientes parcialmente edêntulos.

Renouard & Nisand (2006) realizaram um pesquisa utilizando MEDLINE® no

período de 1990 a 2005 para explorar o relacionamento entre taxas de sobrevivência

dos implantes e seus comprimentos e diâmetros. Nessa revisão, implantes curtos

foram definidos como um dispositivo de 8mm ou menos de comprimento. Foram

avaliados 21 artigos que forneciam informações sobre o comprimento dos implantes.

Alguns deles demonstraram claramente que implantes curtos falham mais

frequentemente do que os longos. Um segundo grupo, embora concluindo que as

taxas de insucesso aumentam com implantes curtos, revela que ainda fornecem

taxas de sobrevivência adequadas. Um terceiro grupo relatou que o comprimento

dos implantes não parece influenciar significativamente as taxas de sobrevivência.

Finalmente, o grupo de artigos direcionados especificamente ao estudo de

implantes curtos indicou que estes fornecem resultados semelhantes àqueles

relatados para implantes longos com taxas de sobrevivência de 88-100%. É válido

lembrar que os artigos dedicados aos implantes curtos, publicados entre 2003 e

2005, compilaram taxas de sobrevivência variando entre 94,6 e 99,4%.

No que diz respeito às variações nos resultados entre os estudos com

implantes curtos, estes podem ser explicados pelas diferenças das propriedades da

superfície dos implantes.

As mais altas taxas de insucesso para implantes curtos foram relatadas em

estudos mais antigos, realizados com procedimentos cirúrgicos rotineiros

independentemente da qualidade óssea, utilizando-se implantes sem tratamento de

superfície e em sítios anatômicos restritos, com pobre densidade óssea.

Estudos mais recentes que utilizaram preparação cirúrgica adaptada à

densidade óssea, implantes com superfície texturizada e seleção de casos

modificada; reportaram taxas de sobrevivência para implantes curtos e largos que

foram comparáveis com as obtidas com implantes longos e de diâmetro padrão.

Pode ser considerada a possibilidade do uso de implantes curtos ou largos em sítios

desfavoráveis para o sucesso com implantes, como aqueles associados à

reabsorção óssea ou traumas e injúrias prévios.

34

Friberg et al (1991), em um estudo retrospectivo com 4.641 implantes, obteve

uma taxa de sucesso de 94.5% para implantes de 7mm. A maioria dos insucessos

foi relacionada a reabsorções. Os autores concluíram que não há relação entre o

comprimento dos implantes e os fracassos em pacientes parcialmente desdentados.

A anatomia mandibular e a densidade óssea devem se consideradas como os

fatores que mais influenciam a sobrevivência dos implantes. Entretanto, os mesmos

autores, em 2000, relataram uma taxa de sobrevivência de 92,3% após 10 anos,

utilizando principalmente implantes curtos de 6 e 7mm em mandíbulas atróficas,

suportando 45 próteses fixas e 4 overdentures.

Segundo Winkler et al (2000), implantes curtos tendem a fracassar mais

frequentemente, na reabertura e no pós-carregamento, do que implantes longos.

Utilizando análise logística regressiva, os autores encontraram uma taxa de

sobrevivência global de 74.4% para implantes de 7mm (de 43 implantes, 11 foram

perdidos). O comprimento dos implantes apareceu como fator significante para

sobrevivência em 36 meses de observação.

Stellingsma et al (2003) tiveram como objetivo estudar o efeito de três

diferentes modalidades de tratamento (implantes curtos, implantes

transmandibulares, enxertos e implantes longos) em pacientes edêntulos com

mandíbula extremamente reabsorvida. As diferenças entre esses três grupos não

foram significativas. Entretanto, em termos de desconforto e dor durante a fase

cirúrgica, assim como em relação à duração dessa fase, o enxerto utilizando osso

autógeno da crista ilíaca apresentou-se como a opção menos favorável.

Em 2000, os autores obtiveram a pior taxa cumulativa de sobrevivência (88%)

para implantes curtos de 8 ou 11mm de comprimento, no tratamento de mandíbulas

extremamente reabsorvidas, utilizando overdentures.

Weng et al (2003), utilizando 1.179 implantes 3i® de 20, 18, 15, 13, 10, 8.5 e

7mm de comprimento, relataram que 60% de todos os implantes que falharam eram

curtos (<= 10mm) e que a taxa cumulativa de sucesso para os implantes curtos

(89%) foi significativamente menor do que para todos os demais implantes (93,1%),

em 72 meses de observação. Informam que 48,5% dos implantes tinham 10mm ou

menos de comprimento e 26% de todos insucessos ocorreram com implantes de

7mm de comprimento. Concluíram que dimensões e qualidade óssea limitada têm

grande impacto na performance dos implantes utilizados neste estudo.

35

Sahin et al (2002), em trabalho de revisão de literatura, afirmaram que o

tripoidismo não deveria ser considerado como opção de tratamento para implantes

ITI.

Jivrae & Chee (2006) avaliaram a colocação de três implantes em

alinhamento absoluto extremamente difícil devido a diferenças na anatomia e

biomecânica das regiões posteriores da arcada. Acrescentam que certo grau de

desalinhamento sempre ocorreria e geraria uma maior capacidade de distribuição

das forças oclusais.

Simsek et al (2006) avaliaram o efeito de diferentes distâncias entre implantes

na distribuição do estresse no osso em volta do implante endo-ósseo em mandíbula

posterior, utilizando análise 3D de elementos finitos. Cargas horizontais e verticais

foram aplicadas em implantes colocados com 0,5, 1,0 e 2,0cm de distância.

Concluíram que o estresse em volta das fixações difere significativamente em

relação aos vários tipos de distâncias entre implantes e que 1,0cm é uma ótima

distância entre duas fixações para que não haja grande estresse sobre elas.

Pierrisnard et al (2003) realizaram um estudo sobre a influência do

comprimento dos implantes e ancoragem biocortical na distribuição do estresse

sobre os implantes, seus componentes e o osso adjacente. O MEF foi utilizado, e

um modelo tridimensional linear foi gerado com implantes de 3,75mm de diâmetro e

6, 7, 8, 9, 10 e 12mm de comprimento (Sistema Branemark®). Cada implante foi

modelado com parafuso e abutment de titânio, cilindro de ouro e parafuso protético.

Uma carga oclusal de 100N foi aplicada em um ângulo de 30 graus no plano

vestíbulo-lingual. O estresse ósseo foi constante, independente do comprimento do

implante e da ancoragem biocortical, entretanto um máximo de estresse foi

encontrado em implantes curtos e com pobre ancoragem biocortical. Essa análise

teórica mostrou que o aumento do comprimento do implante nem sempre resulta em

melhor distribuição das tensões no implante, intermediário e osso. Se a ancoragem

cortical do pescoço do implante é alta, a influência do comprimento do implante se

torna menos importante.

Maló et al (2007), com o objetivo de testar a hipótese de que implantes curtos

utilizados em reabilitações protéticas de mandíbulas atróficas podem ter resultados,

a longo prazo, similares aos implantes longos utilizados quando o volume ósseo é

bom; realizaram um estudo clínico retrospectivo, no qual 237 pacientes receberam

408 implantes (Sistema Branemark®) de 7,0 e 8,5mm de comprimento e 3,75 e

36

4,0mm de diâmetro. Os pacientes foram acompanhados por um período de 1 a 9

anos. Foram colocados 277 implantes na mandíbula (7,0mm=104; 8,5mm=173).

Desses, 2 implantes de 7mm e 1 de 8,5mm foram perdidos, atingindo-se a taxa de

sucesso global de 98,9% (7,0mm=98,1%; 8,5mm=99,4%). Taxas de sobrevivência

mais altas foram encontradas em implantes com superfície modificada por óxidos

(100%), dado estatisticamente significante. Os autores consideraram importante

mencionar que a esplintagem de implantes não constituiu um fator relacionado à

sobrevivência, uma vez que todos os insucessos ocorreram antes da inserção das

próteses. Os resultados encontrados reforçam o uso de implantes curtos em

situações de pequeno volume ósseo, em que o uso de implantes mais longos

poderá requerer enxertos ósseos.

37

4 MATERIAIS E MÉTODOS

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

Biomecânica, tem-se revelado uma ferramenta útil para predizer, numericamente, os

efeitos das tensões e deformações nos implantes, nos biomateriais e tecidos

humanos, tendo em vista a dificuldade de se fazer tal avaliação in vivo. A Análise por

Elementos Finitos é um método computacional efetivo, que tem sido adaptado da

Engenharia para a Biomecânica dos implantes dentais. Com o MEF, os aspectos

relevantes e características dos desenhos dos implantes têm sido prognosticadas e

serão potencialmente aplicadas a novos sistemas no futuro.

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:

1. 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;

2. Geração da malha dos elementos finitos;

3. Aplicação das condições de contorno, na forma de deslocamentos

impostos (iguais a zero);

4. Aplicação de cargas atuantes e processamento para obtenção das

tensões e deformações;

5. 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 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 subdivisões estabelecidas. Simplificações da

geometria podem resultar em alterações na rigidez local e global do corpo elástico, o

que por sua vez conduz a erros numéricos, típicos do método.

38

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 mandíbula, composta

por três pré-molares unidos e isolados. A partir de keypoints conectados por linhas

(FIG. 1 e 2), esses pontos foram interligados 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

39

FIGURA 2 - Linhas - Modelo 2

A criação de um modelo matemático de elementos finitos passa, inicialmente,

pela definição do objeto a ser pesquisado, podendo ser qualquer estrutura

dentomaxilofacial. O objeto será desenhado matematicamente em um programa

computacional específico, em que a morfologia das estruturas representadas pode

ser baseada 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 da morfologia original

do segundo pré-molar inferior foi confeccionado por meio das medidas obtidas por

Ash & Nelson (2008), conforme mostrado nas FIG. 3 e 4. As dimensões principais

foram adotadas. No entanto, a modelagem do segundo pré-molar é simbólica,

prestando-se apenas à aplicação de cargas. A modelagem perfeita exige medidas

adicionais em espécime e radiografias.

40

FIGURA 3 - Volumes - Modelo 1

FIGURA 4 - Volumes - Modelo 2

41

Os volumes e as superfícies obtidos foram utilizados para gerar os domínios

representativos do modelo proposto. A partir dessa geometria básica, foram criados

volumes representativos dos implantes, pilares intermediários e coroas protéticas. As

coroas protéticas foram confeccionadas em porcelana. Entre a porcelana e o

intermediário, foi simulada uma superfície metálica de uma liga não nobre de NiCr

(FIG. 5).

FIGURA 5 - Volumes - Superfície da infraestrutura metálica

Foi modelado um implante ITI Straumann®, de 6,00 mm de comprimento,

4,1mm de diâmetro, com plataforma de 4,8mm. Adaptado ao implante, existe um

intermediário protético do tipo pilar sólido (ITI Straumann®), com uma altura de

4,0mm, que recebeu uma coroa protética de um segundo pré-molar inferior,

seguindo as especificações do fabricante de acordo com o diâmetro da plataforma ,

para ser analisado a partir de duas configurações (FIG. 6 e 7). A primeira delas

contempla três implantes unidos (FIG. 8). A segunda contempla três implantes

isolados (FIG. 9). O modelo apresenta algumas simplificações em sua geometria,

sem correr riscos de alterar os resultados em relação à forma dos implantes, com e

sem roscas, inseridos 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, mandíbula, componentes protéticos e cortical que envolve o

implante.

42

Foi modelada uma coroa protética com as mesmas dimensões das coroas

presentes nos segundos pré-molares inferiores. A conexão do tipo rígida foi

escolhida para esse estudo (LIN, 2003).

FIGURA 6 - Volume dos três implantes (vista mesio-distal)

43

FIGURA 7 - Volumes do implante (em perspectiva)

FIGURA 8 - Volumes (três implantes unidos)

44

FIGURA 9 - Volumes (três implantes isolados)

A interface osso-implante foi considerada homogênea, isotrópica e

linearmente elástica com 100% de osseointegração, com 1,0mm 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 na FIG. 10.

45

Figura 10 - Volumes - Prótese fixa contendo três implantes isolados e cortical óssea

Após a criação de todos os volumes apresentados, os modelos foram

finalizados a partir de duas configurações:

� PFIS contendo três implantes unidos – modelo 1;

� PFIS contendo três implantes isolados – modelo 2.

A partir da geometria básica criada e da atribuição das propriedades elásticas

dos diversos materiais e estruturas associadas, procedeu-se à geração da malha de

elementos finitos (FIG. 11 a 14).

46

FIGURA 11 - Malha de elementos finitos do modelo 1

FIGURA 12 - Malha de elementos finitos do modelo 1

47

FIGURA 13 - Acoplamento nodal na direção horizontal do modelo 2

FIGURA 14 - Malha de elementos finitos do modelo 1 com zoom

48

Para a geração da malha, foram adotados os elementos SOLID92 e

SHELL93. A FIG. 15 ilustra a configuração do elemento SOLID92, que simula o

comportamento estrutural para modelos 3-D. Este elemento (tetraédrico) é

constituído por 10 nós, e os números inscritos nos círculos mostram as faces

passíveis de aplicação de pressão.

FIGURA 15 - SOLID92 (tetraédrico)

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 inscritos nos círculos mostram as faces passíveis de aplicação de

pressões (FIG. 16).

FIGURA 16 - SHELL93

49

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 a curvatura das

linhas (splines), foram adotados os seguintes valores:

� ESIZE = 1,0mm em todo o domínio dos volumes que representam os

ossos cortical e medular;

� ESIZE = 0,5mm em todo o domínio dos volumes que representam

estruturas da prótese e implante.

Esse critério contempla, além do exposto, a necessidade de se obter uma

normalização adequada para esse tipo de problema, evitando-se a geração de

elementos distorcidos. A TAB. 1 ilustra os dados relativos à geração do modelo

geométrico e da malha de elementos finitos correspondente.

TABELA 1

Dados quantitativos dos modelos 1 e 2

Três implantes unidos Modelo 1

Três implantes isolados Modelo 2

Keypoints 555 493

Linhas 1.414 1.246

Áreas 1.054 952

Volumes 191 189

Nós 230.537 230.201

Elementos 166.799 166.387

A modelagem geométrica em 3-D de uma PFIS, composta por 3 implantes 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 (VAN ROSSEN et al, 1990; CARTER &

HAYES, 1977; MOFFA et al, 1973; LEWINSTEIN et al, 1995; SUANSUWAN &

SWAIN, 1999; WEINSTEIN et al, 1980; MIDDLENTON et al, 1996; GALLOZA, 2004;

ERASLAN et al, 2005), conforme a TAB. 2.

50

TABELA 2

Propriedades elásticas dos vários materiais que compõem os modelos 1 e 2

Material Módulo de Elasticidade

(MPa) Coeficiente de Poisson

Titânio 110.000,0 0,35

Osso cortical 13.700,0 0,30

Osso medular 1.370,0 0,30

Níquel-cromo 204.000,0 0,30

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 força 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 axiais. Dessa maneira, optou-se por aplicar uma carga vertical, considerada

nominal de 100N na face oclusal em todo o conjunto protético, aplicada e distribuída

proporcionalmente, simulando uma função mastigatória, com bolo alimentar

interposto, para posterior análise de tensões e deformações das estruturas (FIG.

17). 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 100N foi dividida

pelas superfícies oclusais, proporcionalmente, de acordo com a quantidade de

elementos das respectivas superfícies.

51

FIGURA 17 - Carregamento nodal equivalente a 100N para os modelos 1 e 2

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 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.

52

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57

ANEXO - ARTIGO

COMPORTAMENTO DAS TENSÕES EM IMPLANTES CURTOS

(6MM), EM PRÓTESES ISOLADAS E UNIDAS, ATRAVÉS DO

MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

Maria Cláudia Cardoso de Brito1

Marcos Dias Lanza**

Wellington Corrêa Jansen***

Resumo

A reposição de dentes por meio de implantes em mandíbulas parcialmente

edêntulas tem-se tornado uma alternativa de sucesso para terapias tradicionais,

como as próteses parciais removíveis ou fixas dento-suportadas. Altura óssea

reduzida frequentemente representa um desafio para a substituição de dentes por

implantes em pacientes parcialmente desdentados posteriores. Publicações

recentes sobre resultados clínicos com o uso de implantes curtos têm sido negativas

e sugerem que as indicações para seu uso sejam limitadas. Para a realização deste

trabalho, utilizou-se o Método dos Elementos Finitos 3D, tendo sido modeladas duas

próteses fixas sobre implantes, contendo 3 implantes ITI de 6mm de comprimento

cada um. No modelo 1, as coroas foram unidas rigidamente, e no modelo 2 elas se

mantiveram isoladas. Uma carga vertical nominal de 100N foi aplicada

uniformemente e proporcionalmente nas superfícies oclusais de todo o conjunto

protético, simulando a mastigação funcional. A análise e comparação das tensões

principais (Von Mises) foram realizadas, e pôde-se verificar que o modelo 1

apresentou tensões concentradas na barra metálica enquanto que o modelo 2

evidenciou tensões na região de contato entre o implante central e a cortical. No

entanto, essas tensões não foram significativas e permitem concluir que implantes

curtos podem ser utilizados isoladamente para reposição de dentes em mandíbulas

atróficas.

1 Especialista em Prótese Dentária (PUC-MG); Mestre em Prótese Dentária (PUC-MG). ** Professor de Pós-Graduação PUC-MG; Doutor em Reabilitação Oral (FOB-USP). *** Professor de Pós-Graduação PUC-MG; Doutor em Materiais Dentários (USP-São Paulo).

ANEXO - ARTIGO

58

Palavras-chave: Análise por Elemento Finito. Biomecânica. Estresse.

Implantes dentários curtos.

INTRODUÇÃO

Atualmente, a performance dos implantes dentais é amplamente aceita e bem

documentada, com altas taxas de sucesso e resultados protéticos previsíveis a

longo prazo. No entanto implantes curtos (< 10mm) têm sido associados a taxas de

sobrevivência mais baixas. O seu uso tem sido desencorajado do ponto de vista

biomecânico, quando combinado com osso de pobre qualidade e cargas oclusais

pesadas. Modificações nos desenhos dos implantes e na sua estrutura de superfície,

bem como técnicas cirúrgicas avançadas têm fornecido razões para se reavaliarem

os resultados prévios.

Reabsorções ósseas em mandíbula e maxila são bem comuns. Regiões

posteriores dos arcos são menos favoráveis do que regiões anteriores para o

sucesso do uso de implantes, uma vez que apresentam menor altura óssea

disponível, qualidade óssea menos favorável e são expostas a cargas oclusais

maiores. A altura reduzida do osso alveolar pode limitar a colocação de implantes,

principalmente nas regiões posteriores de mandíbula, devido ao canal intra-alveolar

que contém o nervo alveolar inferior. O sucesso no tratamento de pacientes com

qualidade e quantidade óssea inadequadas pode ser comprometido por esse fator.

Altura óssea insuficiente pode ser considerada um fator de risco para o sucesso dos

implantes.21

Apesar dos riscos, tem havido uma demanda bastante elevada para o uso de

implantes dentais curtos. Um comprimento extremamente reduzido dos implantes

pode sobrecarregar o osso remanescente e levar à perda do implante. Quando se

aumenta o comprimento do implante, a área de superfície disponível para resistir às

forças oclusais aumenta proporcionalmente.12

Publicações recentes de resultados clínicos concluíram que implantes curtos

de diversos sistemas exibem taxas desfavoráveis quando comparados a implantes

mais longos.6,18

Implantes curtos em sítios com pobre densidade óssea e pouco volume não

devem ser comparados com implantes longos colocados em osso de boa densidade

mas com procedimentos cirúrgicos avançados, tais como enxertos ósseos,

59

levantamento de soalho de seio maxilar e transposição do nervo alveolar; os quais

seriam necessários para permitir a inserção de implantes mais longos. Evidências

relacionadas à previsibilidade do aumento cirúrgico vertical do rebordo são

inadequadas.23

Estudos recentes têm trabalhado no aumento da área de contato através da

utilização de implantes de diâmetro mais largos, quando anatomicamente possível,

e/ou pelo tratamento de superfície dos implantes, através de ácidos, spray de

plasma e outras variedades de partículas. Esses estudos clínicos indicam que

implantes curtos podem suportar adequadamente a maioria das restaurações

protéticas.2

Consequentemente, o uso de implantes curtos deve ser determinado pela

localização intraoral, tipo de osso presente e tipo de supraestrutura requerida.

Implantes curtos podem exibir taxas de sucesso semelhantes a implantes mais

longos desde que sua seleção seja criteriosa. No entanto, ainda há pouca

documentação clínica a esse respeito.16

O Método dos Elementos Finitos (MEF) tem sido uma ferramenta

extremamente útil para avaliar os efeitos do estresse na interface osso-implante.

Como os componentes do sistema implante-osso são geometricamente bastante

complexos, o MEF facilita a análise dos mecanismos de transmissão de tensões.

A transferência de tensões do implante para o osso depende do tipo de carga,

do comprimento e diâmetro dos implantes, da forma e características da superfície

dos implantes, do tipo de prótese e da quantidade e qualidade do osso

remanescente.22,11

O MEF permite aos pesquisadores prever a distribuição do estresse na área

de contato dos implantes com o osso cortical e ao redor do ápice dos implantes no

osso medular, através do uso de um modelo não realístico, com 100% de contato

ósseo, com diferentes geometrias dos elementos, tamanho dos modelos,

propriedades dos materiais, condições de deslocamento e carregamento

limítrofes.22,11

Tendo em vista que análises por elemento finito têm indicado que o estresse

ósseo máximo praticamente independe do comprimento do implante, o objetivo

deste estudo é avaliar, por meio da aplicação do Método dos Elementos Finitos, a

geração de tensões em próteses fixas implanto-suportadas, unidas e isoladas,

utilizando implantes de 6mm de comprimento.

60

MATERIAIS E MÉTODOS

O Método dos Elementos Finitos é um método computacional efetivo que tem

sido adaptado da Engenharia para a biomecânica dos implantes dentais. A partir

dele é possível calcular e visualizar tensões e deformações em estruturas

complexas submetidas a simulação de cargas. Com o MEF, muitas otimizações dos

aspectos e características dos desenhos dos implantes têm sido prognosticadas,

podendo ser aplicadas a novos sistemas no futuro.

Neste trabalho, o programa Ansys Revisão 5.7® foi utilizado para desenvolver

a modelagem tridimensional do segmento posterior de uma mandíbula, composta

por três pré-molares unidos e isolados (FIG. 1 e 2).

FIGURA 1 - Linhas do modelo 1 (três pré-molares unidos)

61

FIGURA 2 - Linhas do modelo 2 (três pré-molares isolados)

O modelo 3-D do MEF é uma representação aproximada de uma geometria in

vivo, com características físicas de um modelo real. Foram modelados uma coroa de

segundo pré-molar inferior e um implante ITI Straumann®, de 6,00mm de

comprimento, 4,1mm de diâmetro, com plataforma de 4,8mm. Adaptado ao implante,

foi inserido um intermediário protético do tipo pilar sólido (ITI Strauman®), com altura

de 4,0mm, que recebeu uma coroa protética de um segundo pré-molar inferior,

seguindo as especificações do fabricante e de acordo com o diâmetro da plataforma,

para ser analisado a partir de duas configurações. A primeira contempla três

implantes unidos. A segunda contempla três implantes isolados. O modelo

apresenta algumas simplificações em sua geometria, sem correr risco de alterar os

resultados em relação à forma dos implantes, com e sem roscas inseridos no osso,

pelo simples fato de que a avaliação de tensões resultantes não será realizada em

um ponto da rosca, mas na sua distribuição na interface osso-implante, mandíbula,

componentes protéticos e cortical que envolve o implante.

62

A partir dessa geometria básica foram criados os volumes representativos dos

implantes, pilares intermediários e coroas protéticas (FIG. 3 a 7). As coroas

protéticas foram confeccionadas em porcelana . Entre a porcelana e o intermediário

foi simulada uma superfície metálica de uma liga não nobre de NiCr.

FIGURA 3 – Volumes - Modelo 1

63

FIGURA 4 – Volumes - Modelo 2

FIGURA 5 - Volumes - Superfície da infraestrutura metálica

64

FIGURA 6 - Volume dos implantes

FIGURA 7 - Volume dos implantes em perspectiva

65

Foi modelada uma coroa protética com as mesmas dimensões das coroas

presentes nos segundos pré-molares inferiores, tendo sido escolhida para este

estudo a conexão do tipo rígida, conforme Lin.15 As dimensões principais segundo

Ash & Nelson3 foram adotadas. No entanto, a modelagem do segundo pré-molar

inferior é simbólica, prestando-se apenas à aplicação de cargas. A modelagem

perfeita exige medidas adicionais feitas em espécime e radiografias.

Após a criação de todos os volumes apresentados, os modelos foram

finalizados a partir de duas configurações:

� PFIS contendo três implantes unidos – modelo 1 (FIG. 8);

� PFIS contendo três implantes isolados – modelo 2 (FIG. 9, 10 e 11).

FIGURA 8 – Volumes - Modelo 1 (vista vestibular)

66

FIGURA 9 - Volumes - Modelo 2 (vista vestibular)

FIGURA 10 - Zoom respectivo à área de contato proximal

67

FIGURA 11 - Volumes da prótese fixa contendo 3 implantes e cortical

A partir da geometria básica criada e da atribuição das propriedades elásticas

dos diversos materiais e estruturas associadas, procedeu-se à geração da malha de

elementos finitos composta de 230.537 nós para o modelo 1, e de 230.201 nós para

o modelo 2, bem como de 166.799 elementos para o modelo 1, e de 166.387

elementos para o modelo 2 (FIG. 12 e 13).

68

FIGURA 12 - Malha de elementos finitos do modelo 1

69

FIGURA 13 - Malha de elementos finitos do modelo 1

TABELA 1

Dados quantitativos dos modelos 1 e 2

Três implantes unidos

Modelo 1 Três implantes isolados

Modelo 2

Keypoints 555 493

Linhas 1.414 1.246

Áreas 1.054 952

Volumes 191 189

Nós 230.537 230.201

Elementos 166.799 166.387

Foi realizada a modelagem geométrica em 3-D de uma PFIS, composta por 3

implantes e estruturas protéticas, atribuindo-se aos diversos materiais as suas

respectivas propriedades elásticas e o coeficiente de Poisson, utilizando-se valores

aproximados encontrados na literatura,27,5,19,14,25,29,17,10,8 conforme a TAB. 2.

70

TABELA 2

Propriedades elásticas dos vários materiais que compõem os modelos 1 e 2

Material Módulo de Elasticidade

(MPa) Coeficiente de Poisson

Titânio 110.000,0 0,35

Osso cortical 13.700,0 0,30

Osso medular 1.370,0 0,30

Níquel-cromo 204.000,0 0,30

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 força 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 aplicada à Odontologia analisa a 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 axiais. Dessa maneira, optou-se por aplicar uma

carga vertical de 100N 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. A carga

de 100N foi dividida pelas superfícies oclusais, proporcionalmente, de acordo com a

quantidade de elementos das respectivas superfícies (FIG. 14).

71

FIGURA 14 - Carregamento nodal equivalente a 100N para os modelos 1 e 2

A distribuição interna de tensões e deformações obtida via MEF quantifica a

magnitude dessas tensões no modelo, proporcionando dados para comparação com

observações clínicas. Trata-se de um método de simulação matemática da realidade

e, portanto, não invasivo.

RESULTADOS

Os modelos idealizados foram submetidos a uma carga vertical, cujo efeito

nas tensões foi avaliado qualitativa e quantitativamente em N/mm2(MPa). Através

das imagens geradas pelo programa utilizado, foi possível compreender a

distribuição das tensões no tecido ósseo, componentes protéticos e estruturas

associadas.

Os resultados quantitativos estão resumidos na TAB. 3 com as plotagens das

tensões de Von Mises (SEQV) para as coroas isoladas e esplintadas nos três

implantes. Constam também da tabela os resultados do deslocamento máximo do

conjunto (DMX).

72

TABELA 3

Resultados quantitativos das tensões de Von Mises

Região Modelo 1 - Coroas esplintadas Modelo 2 - Coroas isoladas

Seqv (MPa) DMX (µ) Seqv (MPa) DMX (µ)

Global 13 2,5 10,1 2,9

Metal 12 2,5 9,7 2,9

Porcelana 10 2,5 4,3 2,9

Implantes/cortical 8 2,5 10,1 2,9

Análises das tensões equivalentes de Von Mises na interface osso-implante

revelaram que a tensão máxima (MX) ocorreu na crista óssea do osso cortical do

implante intermediário no modelo 2, sendo 20% maiores do que no modelo 1 (FIG

15 a 17).

FIGURA 15 - SEQV implante-cortical no modelo 2

73

FIGURA 16 - SEQV implante-cortical no modelo 1

74

FIGURA 17 - SEQV global no modelo 2

Para o modelo 1, essas tensões equivalentes foram localizadas na área

proximal da intersecção da barra metálica (FIG 18 a 20).

75

FIGURA 18 - SEQV metal no modelo 1

FIGURA 19 - SEQV porcelana no modelo 1

76

FIGURA 20 - SEQV global no modelo 1

Em uma análise qualitativa, pode-se observar que o deslocamento vertical

(UY) das coroas esplintadas deu-se em menor proporção em relação às coroas

isoladas devido à maior rigidez da estrutura (FIG 21 e 22).

77

FIGURA 21 - Deslocamentos UY (verticais) no modelo 1

FIGURA 22 - Deslocamentos UY (verticais) no modelo 2

78

Na plotagem das estruturas isoladas que compõem os modelos, verifica-se

que o deslocamento máximo (DMX) do modelo 1 é 0,4µ menor que o modelo 2

devido à sua maior rigidez, tanto na análise global quanto isoladamente para metal,

porcelana e implantes-cortical. Para as tensões equivalentes (SEQV), o modelo 1

apresentou valores 20% maiores para o metal em relação ao modelo 2. Para

porcelana, o modelo 2 quase não sofre tensões, devido à sua menor rigidez

estrutural.

A localização do valor máximo das tensões equivalentes nas estruturas dos

modelos 1 e 2 indica que valores 20% maiores no modelo 2 não ultrapassam o limite

de escoamento do titânio, e, portanto, não se faz necessária a esplintagem dos

implantes para melhor distribuição das tensões.

DISCUSSÃO

Frequentemente, implantes curtos são inseridos em regiões com dimensões

ósseas (altura e espessura) inadequadas. Os implantes exibem maiores riscos de

insucesso em áreas da mandíbula, onde a densidade óssea é baixa, a altura óssea

é reduzida e as cargas funcionais são altas.

Recentemente, o uso de implantes curtos tem sido proposto como uma

alternativa para facilitar a confecção de restaurações protéticas em mandíbulas

reabsorvidas. Embora implantes curtos tenham sido associados a baixas taxas de

sucesso,4,31,30 estudos recentes sugerem que eles podem alcançar o mesmo nível

de sucesso dos longos.12,2,13,20 Artigos que focalizaram apenas implantes curtos

indicaram que estes apresentam resultados similares aos obtidos com implantes

longos, com taxas de sobrevivência de 88-100%.26,6,7,9,13,20,12,24

No presente estudo, utilizando implantes de 6mm, o estresse ósseo foi

concentrado na cortical da crista óssea na interface osso-implante. No osso medular,

a tensão é toda dissipada no seu corpo, devido ao seu maior volume, tornando-se

insignificante. Consequentemente, qualquer variação do comprimento do implante

no osso medular exerce pouca influência no estresse ósseo, uma vez que, quando o

implante é carregado, a maior parte do estresse é distribuído no nível das primeiras

roscas para o osso cortical. Portanto, estando uma mínima altura do implante

osseointegrada, a largura do implante é mais importante na distribuição das tensões

do que um aumento no comprimento.13,2

79

O estudo de Petrie & Willians,22 também utilizando o MEF, mostrou que, se o

objetivo é minimizar as tensões na crista óssea alveolar, um implante largo,

relativamente longo e não cônico é a melhor escolha. Os três fatores: diâmetro,

comprimento e conicidade estão interrelacionados, porém a influência do diâmetro

nas tensões sobre a crista prevalece sobre os fatores comprimento e conicidade.

Alguns fatores de risco, tais como elevação na altura da coroa e forças mais

altas de mordida, podem aumentar o estresse, quando se utilizam implantes curtos.

Para melhorar a situação biomecânica, é necessário encontrar métodos para reduzir

as tensões nos implantes. Eliminar ou minimizar as forças laterais nas próteses e

distribuir as forças pela esplintagem múltipla de implantes têm-se mostrado

eficientes na redução do estresse nos implantes.18 No entanto, a esplintagem dos

implantes no presente estudo gerou apenas tensões 20% menores, devido à sua

maior rigidez, não sendo quantitativamente significante. Tal resultado é corroborado

pelo estudo de Maló et al,16 que mencionaram que a esplintagem de implantes não

constituiu um fator relacionado ao sucesso dos implantes curtos. A perda óssea

após um ano foi comparável à de implantes longos, reafirmando o entendimento de

que a maior parte da carga transferida ao osso ocorre nos primeiros milímetros do

comprimento dos implantes, não havendo necessidade da utilização de implantes

longos se a osseointegração estiver presente.13 Segundo Geng et al,11 carga em um

ponto da prótese causa concentração de estresse em todos os implantes

esplintados, em variados graus.

Entretanto, Misch et al18 e Anitua et al2 concordam que as coroas esplintadas

sobre implantes transmitem menos estresse para a interface osso-implante,

resultando em taxas de sobrevivência mais altas (98,9% e 99,2%, respectivamente).

Adicionalmente, cargas que levam a movimentos na ordem de 100 a 200

mícrons podem inibir o crescimento ósseo, induzir a formação de uma camada

fibrótica e aumentar o risco de perda do implante.2

Na tentativa de compreender tantas diferenças entre as taxas de

sobrevivência de implantes curtos e longos, vários fatores têm sido sugeridos:

estabilidade primária dos implantes, habilidade do cirurgião, superfície do implante e

qualidade óssea do paciente. Griffen & Cheung13 propõem que a altura do rebordo

tenha um mínimo de 6mm para a estabilização primária dos implantes. É válido

lembrar que os artigos dedicados a implantes curtos, publicados entre 2003 e 2005,

relataram taxas de sobrevivência variando entre 94,6%-99,4%, o que pode ser

80

explicado pelo tratamento de superfície dos implantes.24 Os desenhos e

propriedades dos implantes atuais e sua condição de superfície podem modificar a

porcentagem de contato osso-implante. Isso é de grande importância porque, quanto

maior a porcentagem de contato ósseo, menor estresse é aplicado à interface osso-

implante, e consequentemente maior sucesso a longo prazo será alcançado.

Um problema que necessita ser avaliado é a desfavorável proporção coroa-

implante em arcos extremamente atróficos. A altura da coroa funciona como um

cantilever vertical. Isso leva não somente a momentos de força mais altos nos

implantes, mas também resulta em restaurações protéticas largas, que podem ser

pesadas, esteticamente insatisfatórias e desconfortáveis para os pacientes.

Os fracassos dos implantes não devem ser avaliados por um único fator.

Podem estar associados à pobre qualidade óssea, comprimento e diâmetro

reduzidos, parafunção, gênero, infecções, área de implantação etc. Alguns desses

fatores podem ser mais importantes que outros, mas a maioria das complicações

residem na associação de dois ou mais fatores.21 O comprimento curto dos

implantes, embora sendo um fator de risco, poderá comprometer o sucesso clínico,

se for associado a outros fatores de risco. Infelizmente os dados apresentados pela

maioria dos estudos revisados não permite uma análise a longo prazo dos

insucessos relacionados ao comprimento dos implantes.

Um fator complicador na análise do estresse por elemento finito é a

especificação das condições de interação entre as partes. Perfeita união não é uma

suposição correta para implantes dentais e para condições específicas.

Eventualmente mais deformação pode ser esperada sobre cargas. Numa análise

estrutural do complexo implante-intermediário, a abordagem linear não evidencia o

comportamento mecânico real dos implantes, particularmente sobre forças de

flexão.1

Em estudos de carga oclusal estática, é necessário incluir forças oclusais

oblíquas para se encontrar um modelamento mais realístico.11 Nosso estudo lidou

apenas com cargas verticais estáticas, simulando o bolo alimentar, sobre toda

superfície das coroas, uma vez que toda carga funcional é axializada, tendo 20% de

decomposição lateral, que é neutralizada na área proximal.28

Informações sobre as taxas individuais de sucesso para vários comprimentos

dos implantes deveriam ser coletadas e analisadas em estudos futuros, uma vez que

81

as atuais são escassas. Além disso, faltam na literatura dados suficientes

relacionados ao sucesso de implantes curtos utilizados isoladamente.

CONCLUSÕES

De acordo com os achados deste estudo, foi possível concluir que:

1. O modelo 1 é mais rígido do que o modelo 2 e, portanto, sofre

deslocamentos menores;

2. O modelo 1 apresenta tensões concentradas na barra metálica,

enquanto o modelo 2 evidencia tensões na região de contato entre o

implante central e a cortical;

3. O modelo 2 apresenta tensões 20% maiores do que o modelo 1 na

região de contato entre o implante central e a cortical;

4. Implantes curtos de 6mm podem ser utilizados, mas ainda

preferencialmente unidos;

5. Esta análise teórica mostrou que próteses esplintadas exibiram valores

desprezíveis de tensões em relação às próteses isoladas;

6. A utilização criteriosa de implantes curtos reduz a necessidade de

procedimentos especiais, como enxertos ósseos, que aumentam os

custos e podem gerar alta morbidade;

7. As informações contidas neste estudo podem ajudar os clínicos na

tomada de decisões, visando ao sucesso, a longo prazo, na terapia com

implantes;

8. O uso seguro de implantes curtos deverá tornar a terapia com implantes

mais simples e acessível para um maior número de pacientes e

profissionais;

9. O Método dos Elementos Finitos é uma ferramenta computacional

efetiva, podendo futuramente ser aplicada a novos sistemas de

implantes.

ABSTRACT

Tooth replacement for implants in partially edentulous jaws has currently

become an alternative to traditional therapies, such as removable partial dentures

82

and fixed teeth supported prosthesis. Reduced bone height frequently is a challenge

in the substitution of tooth for implants, particularly in partially posterior edentulous

patients. Recent publications on clinical results using short implants have been

negative and suggest its use may be limited. Using the Finite Element Method we

modeled two fixed prosthesis over implants, containing 3 implants ITI with 6mm

length each. In model 1, the crowns are rigid splinted, and in model 2 they are

isolated. A 100N uniform vertical load is applied to the occlusal surface of the

prosthetic set, simulating functional chewing. The analysis of principal tensions (Von

Mises) in both models showed that for model 1, tensions are concentrated in the

metallic bar in proximal areas. For model 2, tensions are concentrated in the contact

region between the central implant and cortical bone. However, simulated tensions

are not significant; leading us to conclude short implants can be used in isolation to

substitute teeth in atrophic jawbones.

Keywords: Finite Element Analysis. Biomechanics. Stress. Short dental

implants.

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