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Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais

Departamento de Odontologia

ANÁLISE DA RESISTÊNCIA À FORÇA DE TRAÇÃO ENTRE PILAR

PROTÉTICO E IMPLANTE EM TRÊS DISTINTOS SISTEMAS DE

CONEXÃO INTERNA CÔNICA

DEÍCOLA COELHO FILHO

Belo Horizonte

2010

Deícola Coelho Filho


PROTÉTICO E IMPLANTE EM TRÊS DISTINTOS SISTEMAS DE

CONEXÃO INTERNA CÔNICA

Belo Horizonte

2010

Dissertação apresentada ao Programa de Mestrado em Odontologia da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Odontologia. Área de concentração: Clínicas Odontológicas. Ênfase: Prótese Dentária. Orientador: Prof. Dr. Paulo Isaias Seraidarian Co-orientador: Prof. Dr. Perrin Smith Neto

FOLHA DE APROVAÇÃO

DEDICATÓRIA

Aos meus pais, Deícola e Elizabeth, por tudo que fizeram por mim.

Aos meus filhos, Luís Henrique, Vanessa e Lucas, razão de tudo em minha vida.

A minha esposa, Saionara, pelo amor, pelo companheirismo e por todo o apoio, não

só nestes dois anos, mas em toda a nossa vida.

AGRADECIMENTOS

A Deus, por tudo que me proporciona.

A Carlúcio, Sílvia, Pedro e Priscila, que me fizeram sentir presente em um lar,

e não apenas hospedado.

A Rildo e Yuri, companheiros nestes dois anos, amigos que, talvez, devo

chamar de irmãos.

Aos colegas, Amaro, Ana, Ângela, Cláudia, Juliana, Kênia, Milena e

Pollyanna, que já tenho saudades; lembrando que saudade só sentimos do que é

bom.

A Silvânia, Angélica, Lú, Marlí, Crís, Mariângela e Toninha, sempre prestativas

nestes dois anos de convivência.

Aos professores do domínio conexo, pelo convívio e conhecimentos

transmitidos.

Ao Professor Perrin Smith Neto, pela disponibilidade em ajudar nesta

dissertação.

Ao Professor Marcos Dias Lanza, pelos conhecimentos transmitidos e por esta

agradável convivência nestes dois anos.

Ao Professor Wellington Corrêa Jansen, pelo exemplo de competência, pelas

oportunidades que me proporcionou e pela amizade que demonstrou neste período.

Ao Professor Paulo Isaias Seraidarian, meu orientador, pela confiança

creditada em mim, pela amizade demonstrada, pelo carinho e elogios constantes,

pelo exemplo de professor que contribuiu, consideravelmente, para minha formação

de Mestre.

RESUMO

O objetivo deste estudo foi avaliar a resistência mecânica quanto à força de tração

necessária para separar e/ou deslocar o pilar protético do implante em três sistemas

de conexão entre pilar protético e implante, com desenho interno cônico, de três

distintas marcas, a saber: o sistema Revolution Morse® produzido pela empresa

brasileira SIN – Sistema de Implante; o sistema SynOcta® produzido pela empresa

suíça Straumann; e o sistema Implante Friccional Biológico® produzido pela empresa

KOPP. As principais diferenças entre esses sistemas são o ângulo interno da

interface cônica entre o implante e o pilar protético, o uso ou não de parafuso para a

união entre as partes e o desenho do implante dos sistemas aqui pesquisados.

Foram testados três conjuntos compostos por pilar protético e implante das três

marcas referidas. Os testes foram realizados no Departamento de Engenharia

Mecânica da PUC Minas, por meio de Máquina Universal de Ensaios (Modelo

DL500; EMIC-Equipamentos e Sistemas de Ensaio Ltda, Paraná). A força de tração

aplicada foi no longo eixo do conjunto, com intuito de mensurar o valor que os

corpos de prova suportariam. Diante dos resultados encontrados, concluiu-se que os

conjuntos compostos pelos pilares protéticos e implantes, com uso de parafuso

passante, aqui testados, mostraram grande semelhança, mas com diferença

significativa para o conjunto de implante friccional sem uso de parafuso, considerada

a resistência à força de tração apresentada pelos corpos de prova.

Palavras-chave: Biomecânica. Implantes Dentários. Prótese Dentária.

ABSTRACT

The aim of this study was to evaluate the mechanical strength as the tensile force

required to separate and/or move the prosthetic abutment from the implant in three

systems of connection between prosthetic abutment and implant with conical internal

design of three distinct brands namely: the Revolution Morse® system manufactured

by Brazilian company SIN – Implant System, the system SynOcta ® manufactured by

the Swiss company Straumann; and the system with Frictional Implant KOPP ®. The

main differences between systems are the internal angle of the conical interface

between the implant and the prosthetic abutment, use or not to screw the union

between the parts, and the implant design of the systems surveyed here. Three

different combinations of implant and prosthetic abutment of the three brands

mentioned were tested. The tests were conducted at the Department of Mechanical

Engineering of PUC Minas by universal testing machine (Model DL500; EMIC-

Equipment and Systems Testing Ltd., Paraná). The tensile force was applied in the

long axis of the set in order to measure the value that the specimens bear.

Considering the results it was concluded that the joint compound by the prosthetic

abutments and implants, using a through screw, tested here, showed great similarity,

but with significant differences for the set of frictional implant without using screws,

considered the resistance to traction force presented by the specimens.

Key-words: Biomechanics. Dental Implants. Dental Prosthesis.

LISTA DE ARTIGOS

Ao término desta pesquisa, foi possível elaborar as seguintes propostas de

artigos:

ARTIGO 1

ANÁLISE DA RESISTÊNCIA À FORÇA DE TRAÇÃO ENTRE O PILAR

PROTÉTICO E O IMPLANTE COM CONEXÃO INTERNA CÔNICA

ARTIGO 2


PROTÉTICO E IMPLANTE DO MODELO SYNOCTA®

ARTIGO 3


PROTÉTICO E IMPLANTE EM DOIS SISTEMAS COM CONEXÃO INTERNA

CÔNICA

ARTIGO 4

AVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA À FORÇA DE TRAÇÃO ENTRE PILAR

PROTÉTICO E IMPLANTE NO SISTEMA DE IMPLANTE FRICCIONAL

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ................................................................................................. 9

2 OBJETIVOS ................................................................................................ 11

REFERÊNCIAS GERAIS ......................................................................................... 12

ARTIGO 1 ....................................................................................................... 13

ARTIGO 2 ....................................................................................................... 25

ARTIGO 3 ....................................................................................................... 39

ARTIGO 4 ........................................................................................................ 51

9

1 INTRODUÇÃO

Com a evolução das pesquisas em prótese sobre implante, assiste-se a

conquistas cada vez maiores da implantodontia no contexto geral odontológico. A

diversidade de desenhos, tanto dos implantes como dos pilares protéticos, tem

garantido resultados significativamente melhores no uso de próteses sobre

implantes osseointegrados.

Nesse aspecto, a união do pilar protético ao implante é fundamental, sendo a

sua folga ou ruptura considerada indesejável ou insucesso na implantodontia.

A configuração interna cônica, introduzida ao sistema de união entre o pilar

protético e o implante, melhorou a adaptação entre as peças e aumentou a proteção

contra o afrouxamento dos pilares protéticos. Assim, ao aplicar o torque nesse

sistema de união, o cone do pilar protético é tracionado contra a parede interna do

implante, gerando atrito entre as partes. Tal atrito implicará o travamento mecânico

entre os dois corpos, devido ao íntimo contato entre a superfície interna do implante

e a superfície externa do pilar (TORTAMANO NETO, 2007). Como vantagem, esse

desenho mostrou a necessidade de torque de afrouxamento maior que o torque de

aperto, quando comparado com a conexão retida apenas por parafuso (SUTTER e

colaboradores, 1993). O sistema de configuração interna cônica também aumentou

a capacidade de suportar cargas oblíquas por possuir maior área de contato entre o

pilar protético e o implante (NORTON, 2000).

Segundo Sutter e colaboradores (1993), o ângulo interno do implante e,

consequentemente, o externo do pilar protético deveria ser de 8 graus, de forma a

criar fricção de travamento similar à junta Morse usada por décadas na engenharia

mecânica. Ainda segundo o autor, qualquer material metálico cônico com paredes

que tenham menos de 8 graus de angulação criará um travamento mecânico

friccional.

Porém, não raras vezes se observam fracassos mecânicos na implantodontia.

A maior parte desses fracassos está claramente associada com a instabilidade do

10

parafuso, seja por afrouxamento, espanamento do filete da rosca a ponto de não

mais poder atarraxar ou até por fratura (SCHWARZ, 2000).

Pelo fato de ser considerado o elemento mais susceptível a falhas, algumas

indústrias optaram por desenvolver pilares protéticos unidos ao implante, sem a

utilização do parafuso. São os sistemas em que a união entre pilar protético e

implante acontece por fricção, conhecidos como sistema de união friccional ou

locking taper. Neste sistema, aplica-se força de compressão sobre o pilar protético

de modo que este seja introduzido no implante. Esta compressão promoveria alta

força de fricção, dada pelo ângulo interno de 1,5 grau, possibilitando o

comportamento de soldagem a frio (URDANETA e colaboradores, 2008).

Julga-se relevante mencionar que fracassos entre o pilar protético e o implante

são causados pela maneira como o estresse mecânico é transferido ao conjunto

pilar protético e implante. Muitas vezes, esse estresse é gerado por força de tração

aplicada ao implante, que pode ocorrer em inúmeras situações, tais como: durante a

remoção de coroas provisórias; durante a retirada de estrutura sem assentamento

passivo; na remoção constante, por parte do paciente, de prótese removível com

retenção sobre implante; em próteses com elemento suspenso onde o pilar protético

mais próximo do ponto de aplicação da força no elemento suspenso registra

deformação por compressão, mas com valores mais altos de deformação por tração

nos pilares intermediários (SUEDAM e colaboradores, 2008; RUBO, 2010), bem

como na mastigação unilateral.

Diante do exposto, optou-se por desenvolver um estudo para verificar a

resistência mecânica quanto à força de tração necessária para separar e/ou deslocar

o pilar protético do implante, por meio de ensaio de tração feito na Máquina

Universal de Ensaios em três distintas marcas, a saber: o sistema SynOcta®

(Instituto Straumann AG, Basel, Suíça), com parafuso passante e ângulo entre o

pilar protético e o implante sendo de 8 graus; o sistema Revolution Morse® (SIN-

Sistema de Implante Nacional Ltda, São Paulo, Brasil), com parafuso passante e

ângulo entre o pilar protético e o implante sendo de 16 graus; e o sistema Implante

Friccional Bioloógico® (KOPP, Paraná, Brasil), com ângulo interno de 1,5 grau, sem

parafuso passante.

11

2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo geral:

Avaliar a resistência mecânica quanto à força de tração necessária para

separar e/ou deslocar o pilar protético do implante, com configuração interna cônica,

em três distintas marcas, a saber:

O sistema SynOcta® produzido pela empresa suiça Straumann, com parafuso

passante e ângulo entre o pilar protético e o implante sendo de 8 graus;

O sistema Revolution Morse® produzido pela empresa brasileira SIN – Sistema

de Implante, com parafuso passante e ângulo entre o pilar protético e o

implante sendo de 16 graus;

O sistema Implante Friccional Biológico® produzido pela empresa Kopp, com

ângulo interno de 1,5 grau, sem parafuso passante.

2.2 Objetivos específicos:

Verificar se a presença do parafuso tem influência, ou não, na resistência à

força de tração no sistema com configuração interna cônica;

Verificar se a variação do ângulo entre o pilar protético e o implante, nos

sistemas com parafuso passante, tem influência na resistência à força de

tração;

Avaliar a resistência à força de tração entre pilar protético e implante no

sistema de configuração interna cônica friccional, sem uso de parafuso

passante.

12

REFERÊNCIAS GERAIS

NORTON, M.R. In vitro evaluation of the strength of the conical implant-to-abutment joint in two commercially available implant systems. The Journal of Prosthetic Dentistry, v.83, n.5, p.567-571, 2000.

RUBO, J.H. Estudos biomecânicos em prótese sobreimplantes. Revista Implantnews, v.7, p.139-144, 2010.

SCHWARZ, S. Mechanical complications of dental implants. Clinical Oral Implants Research, v.11, n.1, p.156-158, 2000.

SUEDAM, V.; CAPELLO SOUZA, E.A.; MOURA, M.S.; JAQUES, L.B.; RUBO, J.H. Effect of abutment’s height and framework alloy on the load distribution of mandibular cantilevered implant-supported prosthesis. Clinical Oral Implant Research, v.20, p.196-200, 2009.

SUTTER, F.; WEBER, H.P.; SORENSEN, J.;BELSER ,U.C. The new restorative concept of the ITI dental implant system. Engineering and design. International Periodontology and Restorative Dentistry, v.13, p.409-413, 1993.

TORTAMANO NETO, Pedro. Filosofia e técnica de implantes de um único estágio cirúrgico. São Paulo: Quintessence Editora Ltda, 2007. 292p.

URDANETA, R.A.; MARINCOLA, M.; WEED, M.; CHUANG, S.K. A screwless and cementless thecnique for the restoration of single-tooth implants: a retrospective cohort study.Journal of Prosthodontics, v.17, n.7, p.562-571, 2008.

13

ARTIGOS

Artigo 1

Este artigo será submetido à Revista Implant News.

ANÁLISE DA RESISTÊNCIA À FORÇA DE TRAÇÃO ENTRE O PILAR

PROTÉTICO E O IMPLANTE COM CONEXÃO INTERNA CÔNICA

Deícola Coelho Filho1, Marcos Dias Lanza

2, Perrin Smith Neto

3, Wellington Corrêa Jansen

4,

Paulo Isaias Seraidarian5.

1. Titulação: Especialista em Prótese Dentária (UFU); Mestrando em Clínicas

Odontológicas, com ênfase em Prótese Dentária, na PUC Minas.

Endereço para correspondência: Rua Santa Lúcia, 918. Bairro Jardim Panorama.

CEP: 39 400-117. Montes Claros-MG/Brasil

Telefone: (38) 3221 1224 / E-mail: [email protected]

2. Titulação: Doutor em Reabilitação Oral-USP; Professor Adjunto III da Pontifícia

Universidade Católica de Minas Gerais.

3. Titulação: Doutor em Engenharia Mecânica-USP; Professor Titular da Pontifícia


4. Titulação: Doutor em Materiais Dentários-USP; Professor Adjunto III Pontifícia


5. Titulação: Doutor em Odontologia Restauradora-UNESP; Professor Adjunto III da

Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.

14

RESUMO


necessária para separar e/ou deslocar o pilar protético do implante em um modelo produzido

pela empresa brasileira SIN – Sistema de Implante. Foram testados três conjuntos compostos

por pilar protético e implante do modelo Revolution Morse®, que apresentam, além do

desenho de conexão interna cônica, um parafuso passante que une o pilar protético ao

implante. Os testes foram realizados no Departamento de Engenharia Mecânica da PUC

Minas por meio de Máquina Universal de Ensaios. A força de tração aplicada foi no longo

eixo do conjunto, com intuito de mensurar o valor que os corpos de prova suportariam. Diante

dos resultados encontrados, concluiu-se que os conjuntos testados, compostos pelos pilares

protéticos e implantes, mostraram alta resistência à força de tração.

Unitermos: Biomecânica; Implantes dentários; Prótese dentária; Prótese sobre implante;

Cone Morse.

ABSTRACT

The aim of this study was to evaluate the mechanical resistance as the tensile force

required to separate and/or move the prosthetic abutment from the implant on a model

produced by the Brazilian company SIN – Implant System. Three different sets, consisting of

prosthetic abutment and implant model Revolution Morse®, that present beyond the design of

internal conical connection, a through screw that connects the prosthetic abutment to the

implant. The tests were conducted at the Department of Mechanical Engineering, PUC Minas

by universal testing machine. The tensile force was applied in the long axis of the set in order

to measure the value that the specimens bear. Considering the results it was concluded that the

sets compound by prosthetic abutments and implants tested showed high resistance to traction

force.

Key-words: Biomechanics; Dental implants; Dental prosthesis; Implant prosthodontics;

Morse taper.

15

INTRODUÇÃO

Com a evolução das pesquisas em prótese sobre implante, assiste-se a conquistas cada

vez maiores da implantodontia no contexto geral odontológico. A diversidade de desenhos,

tanto dos implantes como dos pilares protéticos, tem garantido resultados significativamente

melhores no uso de próteses sobre implantes osseointegrados.

Nesse aspecto, a união do pilar protético ao implante é fundamental, sendo a sua folga

ou ruptura considerada indesejável ou insucesso na implantodontia.

A configuração interna cônica, introduzida ao sistema de união entre o pilar protético

e o implante, melhorou a adaptação entre as partes e aumentou a proteção contra o

afrouxamento dos pilares protéticos. Assim, ao aplicar o torque nesse sistema de união, o cone

do pilar protético é tracionado contra a parede interna do implante, gerando atrito entre as

partes. Tal atrito implicará o travamento mecânico entre os dois corpos, devido ao íntimo

contato entre a superfície interna do implante e a superfície externa do pilar1. Como

vantagem, esse desenho mostrou a necessidade de torque de afrouxamento maior que o torque

de aperto, quando comparado com a conexão retida apenas por parafuso2. O sistema de

configuração interna cônica também aumentou a capacidade de suportar cargas oblíquas por

possuir maior área de contato entre o pilar protético e o implante3-4-5

.

Em estudo do desenho de configuração interna cônica2, o ângulo interno do implante

e, consequentemente, o externo do pilar protético deveria ser de 8 graus, de forma a criar

fricção de travamento similar à junta Morse, usada por décadas na engenharia mecânica.

Ainda segundo os autores, qualquer material metálico cônico com paredes que tenham menos

de 8 graus de angulação criará um travamento mecânico friccional. Ao observar a angulação

do modelo Revolution Morse® verifica-se que o ângulo das paredes é superior ao mencionado

no estudo citado acima.

Diante deste fato, questiona-se: seria a angulação do sistema Revolution Morse®

inadequada e a retenção seria deficiente? Seria a retenção suficiente mesmo com o ângulo das

paredes maior, ou, ainda, a retenção seria suficiente em virtude do parafuso passante?

Com base nessas indagações, optou-se por desenvolver um estudo para verificar a

resistência à tração do conjunto pilar protético/implante com conexão interna cônica,

16

utilizando o implante do modelo Revolution Morse® e seu pilar protético da empresa SIN-

Sistema de Implante, por meio de ensaio de tração feito na Máquina Universal de Ensaios.

METODOLOGIA

Para este estudo, foram construídos três corpos de prova, sendo cada corpo de prova

constituído por um implante e um pilar protético do modelo Revolution Morse®

(SIN-Sistema

de Implante Nacional Ltda, São Paulo, Brasil), com parafuso passante que une o pilar

protético ao implante e ângulo entre a parede interna do implante e a externa do pilar protético

com 16 graus (Figura 1). Tanto os implantes como os pilares protéticos foram adquiridos

diretamente desta empresa, como consumidor normal, sem que a mesma tivesse conhecimento

de que aqueles componentes seriam submetidos à pesquisa. O quadro 1 mostra os

componentes usados.

Os ensaios mecânicos foram executados na Máquina Universal de Ensaios (Modelo

DL 500; EMIC-Equipamentos e Sistemas de Ensaio Ltda, Paraná, Brasil), com capacidade de

5000 N, usando a célula de carga (Modelo CCE5KN; EMIC-Equipamentos e Sistemas de

Ensaio Ltda, Paraná, Brasil), com capacidade de 5000 N, nas dependências do Laboratório de

Mecânica do Curso de Engenharia Mecânica da PUC Minas, Campus Coração Eucarístico

(Figura 2).

Cada corpo de prova montado recebeu o torque de aperto de 20 Ncm, como

recomendado pelo fabricante.

Para que os ensaios pudessem ser realizados na Máquina Universal de Ensaios, foram

desenvolvidas duas pinças: uma para fixar o implante e outra para fixar o pilar protético

durante o teste. Sendo assim, a primeira pinça foi desenvolvida com a adaptação de um

mandril (Modelo S6.5; Makita do Brasil Ferramentas Elétricas Ltda, Paraná, Brasil) na base

da Máquina Universal de Ensaios e, nela, foi fixado o implante (Figura 3). A segunda pinça,

na qual se fixou o pilar protético, foi desenvolvida com a adaptação de outro mandril, do

mesmo modelo, na garra autotravante, que é componente da Máquina Universal de Ensaios

(Figuras 4 e 5). Vale destacar que esta garra autotravante possui articulações para assegurar o

paralelismo entre pilar protético e implante durante o ensaio de tração.

17

Para que os dados fossem enviados para a Máquina Universal de Ensaios, bem como

ser possível a obtenção dos resultados, utilizou-se o programa TESC®, que foi desenvolvido

para automação de ensaios e é compatível com a Máquina Universal de Ensaios marca EMIC.

Os parâmetros utilizados nos ensaios de tração estão representados no quadro 2.

RESULTADOS

Após a obtenção dos valores registrados na Máquina Universal de Ensaios e a

transmissão deles ao programa TESC®, foi possível observar, neste estudo, a efetiva união

entre o pilar protético e o implante. A resistência à tração suportada pelos corpos de prova foi

alta, sendo esses valores de 685N, 585N e 600N, respectivamente, para cada um dos corpos

de prova. O gráfico 1 mostra os resultados dos ensaios de tração.

O resultado não representa o momento de ruptura entre o pilar protético e o implante,

mesmo porque tal fato não ocorreu durante os testes (Figura 6). A força de resistência à

tração, entre o pilar protético e o implante, foi tão elevada que resultou no escorregamento do

corpo de prova fixado à pinça. O gráfico 2 mostra a curva de tração nos três ensaios, quando

se pode observar que, mesmo na descendente, ainda ocorre resistência, revelando o

escorregamento.

Cabe, ainda, ressaltar que o escorregamento não foi devido ao fato da pinça

desenvolvida para os testes não ter suportado a fixação. Isso ocorreu pela deformação que os

pilares protéticos sofreram, tal a intensidade dos valores da força de tração.

DISCUSSÃO

Como já foi mencionado neste trabalho, o desenho da conexão entre o pilar protético e

o implante é uma condição importante na função e estabilidade da restauração com implantes

dentários3,5

.

18

A configuração hexágono externo parece ser mais propensa ao afrouxamento do

parafuso do pilar protético, enquanto a configuração interna cônica se apresentaria mais

favorável ou menos propensa ao afrouxamento. A configuração hexágono externo teria o

parafuso segurando sozinho o pilar protético, uma vez que o contato friccional entre o pilar

protético e o implante é mínimo6-7

. Já a configuração interna cônica teria capacidade superior

para suportar cargas oblíquas por possuir maior área de contato entre o pilar protético e o

implante8. O travamento friccional constitui o princípio mecânico básico deste desenho, não

havendo possibilidade de concentração de forças em um único ponto, pois as forças laterais

seriam transferidas para toda a interface cônica, concedendo estabilidade pela força

friccional9.

Outro aspecto que precisa ser enfatizado é o fato de que, neste estudo, sem dúvida, o

desenho de conexão interna cônica é relevante. No entanto, em vista da angulação do cone ser

acima da preconizada de 8 graus2, permite inferir que a ação do parafuso na resistência à

tração também é relevante.

É preciso registrar, ainda, que ficou claro, durante os estudos realizados, tanto

previamente ao início da pesquisa como durante, que são escassos os trabalhos que avaliaram

esta questão.

Considera-se relevante que, durante a fase de projeto desta pesquisa, foi levantada a

questão de qual seria o interesse em avaliar a resistência à tração, uma vez que tal força não

seria aplicável na utilização das próteses sobre implante. Neste momento, julga-se importante

mencionar que esses fracassos são causados pela maneira como o estresse mecânico é

transferido ao conjunto pilar protético e implante.

Muitas vezes, esse estresse é gerado por força de tração aplicada ao implante, que

pode ocorrer em inúmeras situações, tais como: durante a remoção de coroas provisórias;

durante a retirada de estrutura protética sem assentamento passivo; na remoção constante, por

parte do paciente, de prótese removível com retenção sobre implante; em próteses com

elemento suspenso, nas quais o pilar protético mais próximo do ponto de aplicação da força

no elemento suspenso registra deformação por compressão, mas com valores mais altos de

deformação por tração nos pilares intermediários10-11

, bem como na mastigação unilateral.

A resistência à tração, demonstrada neste estudo, foi elevada para o sistema com

configuração interna cônica Revolution Morse®. Tal fato permite inferir que a estabilidade do

19

sistema, quando submetidos a forças de tração (tais como: durante a remoção de estruturas de

próteses, remoção de provisórios, remoção de próteses com sistemas de encaixe ou em

próteses com elemento suspenso), deverá ser maior. Portanto, a configuração interna cônica

apresentou estabilidade mecânica favorável para resistir a forças de tração.

CONCLUSÃO

De acordo com as condições deste estudo, conclui-se que o conjunto pilar

protético/implante com conexão interna cônica do modelo Revolution Morse®, fabricado pela

empresa brasileira SIN-Sistema de Implante, possui elevada resistência à tração, sendo,

mecanicamente, favorável para suportar este tipo de força.

REFERÊNCIAS

1. Tortamano Neto P. Filosofia e técnica de implantes de um único estágio cirúrgico. São

Paulo: Quintessence Editora Ltda, 2007. P.130-1.

2. Sutter F, Weber HP, Sorensen J, Belser UC. The new restorative concept of the ITI

dental implant system: Design and Engineering. Int J Periodontics Restorative Dent

1993;13:409-431.

3. Norton MR. An in vitro evaluation of the strength of an internal conical interface

compared to a butt joint interface in implant design. Clin Oral Implants Res

1997;8:290–298.

4. Mollersten L, Lockowandt P, Linden LA. Comparison of strength and failure mode of

seven implant systems: An in vitro test. J Prosth Dent 1997;78:582-91.

5. Norton MR. In vitro evaluation of the strength of the conical implant-to-abutment

joint in two commercially available implant systems. J Prosthet Dent 2000;83:567-71.

6. Burguete RL, Johns RB, King T, Patterson EA. Tightening characteristics for screwed

joints in osseointegrated dental implants. J Prosthet Dent 1994;71:592–599.

7. Sakaguchi RL, Borgersen SE. Nonlinear contact analysis of preload in dental implant

screws. Int J Oral Maxillofac Implants 1995;10:295–302.

20

8. Akça K, Cehreli MC, Iplikçioglu H. Evaluation of the mechanical characteristics of

the implant-abutment complex of a reduced-diameter morse-taper implant. A

nonlinear finite element stress analysis. Clin Oral Impl Res 2003;14:444-54.

9. Merz BR, Hunenbart S, Belser UC. Mechanics of the implant-abutment connection:

An 8-Degree taper compared to a butt joint connection. Int J Oral Maxillofac Implants

2000;15:519-526.

10. Rubo JH. Estudos biomecânicos em prótese sobreimplantes. Rev Implantnews

2010;7:139-144.

11. Suedam V, Capello Souza EA, Moura MS, Jaques LB, Rubo JH. Effect of abutment’s

height and framework alloy on the load distribution of mandibular cantilevered

implant-supported prosthesis. Clin Oral Impl Res 2009;20:196-200.

Figura 1- Implante, pilar protético e parafuso

21

Figura 2- Célula de carga, garra autotravante e pinças na Máquina Universal de Ensaios

Figura 3- Mandril acoplado ao adaptador da base da Máquina Universal de Ensaios

22

Figura 4- Mandril adaptado para acoplar-se à garra autotravante

Figura 5- Pinça acoplada à garra autotravante

23

Figura 6- Corpos de prova após o ensaio mecânico

Nome Comercial Especificação Código Lote

Implante Revolution Morse Ø 3,8 x 15 mm SCM 3815 160909

Pilar Protético Abutment Cimentado Ø 4,5 x 3 mm AIMP 4503C H50156

Parafuso Parafuso de Retenção Quadrado para

cone Morse

PTQM 16 160396

Quadro 1: Componentes usados e suas respectivas especificações

Velocidade do Ensaio 0,5 mm/min

Distância – “L” 5,0 mm

Célula de carga EMIC CCE5KN

Equipamento de Ensaio EMIC DL 500

Quadro 2: Parâmetros utilizados nos ensaios

24

Gráfico 1: Resultado do ensaio de tração

Gráfico 2- Curva do ensaio de tração em cada corpo de prova

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Corpo de Prova 1 Corpo de Prova 2 Corpo de Prova 3

Força N

Força N

25

Artigo 2

Este artigo será submetido ao periódico The International Journal of Oral and

Maxillofacial Implants


PROTÉTICO E IMPLANTE DO MODELO SYNOCTA®

Deícola Coelho Filho1, Marcos Dias Lanza2, Perrin Smith Neto3, Wellington Corrêa

Jansen4, Paulo Isaias Seraidarian5.


Odontológicas com ênfase em Prótese Dentária na PUC Minas.

Endereço para correspondência: Rua Santa Lúcia, 918. Bairro Jardim

Panorama. CEP: 39 400-117. Montes Claros-MG/Brasil


2. Titulação: Doutor em Reabilitação Oral-USP; Professor Adjunto III da


3. Titulação: Doutor em Engenharia Mecânica-USP; Professor Titular da




5. Titulação: Doutor em Odontologia Restauradora-UNESP; Professor Adjunto III

da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.

26

RESUMO

O objetivo deste estudo foi avaliar a resistência mecânica quanto à força de

tração necessária para separar e/ou deslocar o pilar protético do implante em um

modelo produzido pela empresa suíça Straumann. Foram testados três conjuntos

compostos pelo pilar protético SynOcta® e implante do modelo SLA® Standard RN,

que apresentam, além do desenho de configuração interna cônica, um parafuso

passante que une o pilar protético ao implante. Os testes foram realizados no

Departamento de Engenharia Mecânica da PUC Minas por meio de Máquina

Universal de Ensaios. A força de tração aplicada foi no longo eixo do conjunto com

intuito de mensurar o valor que os corpos de prova suportariam. Diante dos

resultados encontrados, concluiu-se que os conjuntos testados, compostos pelos

pilares protéticos e implantes, mostraram alta resistência à força de tração.

Palavras-chave: biomecânica, Implantes dentários, prótese dentária, prótese sobre

implante, cone Morse.

INTRODUÇÃO




garantido resultados significativamente melhores no uso de próteses sobre

implantes osseointegrados.

27

Nesse aspecto, a união do pilar protético ao implante é fundamental, sendo a

sua folga ou ruptura considerada indesejável ou insucesso na implantodontia.







e a superfície externa do pilar. Como vantagem, esse desenho mostrou a

necessidade de torque de afrouxamento maior que o torque de aperto, quando

comparado com a conexão retida apenas por parafuso1. O sistema de configuração

interna cônica também aumentou a capacidade de suportar cargas oblíquas por

possuir maior área de contato entre o pilar protético e o implante2-3-4.

Em estudo do desenho de configuração interna cônica2, o ângulo interno do

implante e, consequentemente, o externo do pilar protético deveria ser de 8 graus,

de forma a criar fricção de travamento similar à junta Morse, usada por décadas na

engenharia mecânica. Ainda segundo o estudo, qualquer material metálico cônico

com paredes que tenham menos de 8 graus de angulação criará um travamento

mecânico friccional.

Por um lado, até o momento foi possível observar que os trabalhos que

avaliam a força de tração são escassos na literatura. Por outro lado, a força de

tração gerada nos pilares intermediários, em próteses com elemento suspenso, seria

maior do que a deformação por compressão registrada próximo ao pilar protético

onde é aplicada a força de compressão5. Diante disto, questiona-se: qual a

28

resistência à tração o sistema de configuração interna cônica SynOcta® seria capaz

de suportar? Se obtido este valor, seria significante em valores numéricos?

Com base nessas indagações, optou-se por desenvolver um estudo para

verificar a resistência à tração do conjunto pilar protético/implante com configuração

interna cônica, utilizando o implante SLA® Standard RN e o pilar protético SynOcta®

da empresa suíça Straumann, por meio de ensaio de tração feito na Máquina

Universal de Ensaios.

METODOLOGIA

Para este estudo, foram construídos três corpos de prova, sendo cada corpo

de prova constituído pelo implante SLA® Standard RN e pelo pilar protético

SynOcta® (Instituto Straumann AG, Basel, Suíça), com ângulo interno de 8 graus,

com parafuso passante que une o pilar protético ao implante (Figura 1). Tanto os

implantes como os pilares protéticos foram adquiridos diretamente desta empresa,

como consumidor normal, sem que a mesma tivesse conhecimento de que aqueles

componentes seriam submetidos à pesquisa. O quadro 1 mostra os componentes

usados.

Os ensaios mecânicos foram executados na Máquina Universal de Ensaios

(Modelo DL 500; EMIC-Equipamentos e Sistemas de Ensaio Ltda, Paraná, Brasil)

com capacidade de 5000 N, usando a célula de carga (Modelo CCE5KN; EMIC-

Equipamentos e Sistemas de Ensaio Ltda, Paraná, Brasil) com capacidade de 5000

N, nas dependências do Laboratório de Mecânica do Curso de Engenharia Mecânica

da PUC Minas, Campus Coração Eucarístico (Figura 2).

29

Cada corpo de prova montado recebeu o torque de aperto de 35 Ncm, como

recomendado pelo fabricante.

Para que os ensaios pudessem ser realizados na Máquina Universal de

Ensaios, foram desenvolvidas duas pinças: uma para fixar o implante e outra para

fixar o pilar protético durante o teste. Sendo assim, a primeira pinça foi desenvolvida

com a adaptação de um mandril (Modelo S6.5; Makita do Brasil Ferramentas

Elétricas Ltda, Paraná, Brasil) na base da Máquina Universal de Ensaios e, nela, foi

fixado o implante (Figura 3). A segunda pinça, na qual se fixou o pilar protético, foi

desenvolvida com a adaptação de outro mandril, do mesmo modelo, na garra

autotravante, que é componente da Máquina Universal de Ensaios (Figuras 4 e 5).

Vale destacar que esta garra autotravante possui articulações para assegurar o


Para que os dados fossem enviados para a Máquina Universal de Ensaios,

bem como ser possível a obtenção dos resultados, utilizou-se o programa TESC®,

que foi desenvolvido para automação de ensaios e é compatível com a Máquina

Universal de Ensaios da marca EMIC.

Os parâmetros utilizados nos ensaios de tração estão representados no

quadro 2.

RESULTADOS

Após a obtenção dos valores registrados na Máquina Universal de Ensaios e

a transmissão deles ao programa TESC®, foi possível observar, neste estudo, a

30

efetiva união entre o pilar protético e o implante. A resistência à tração suportada

pelos corpos de prova foi alta, sendo esses valores de 710N, 560N e 775N,

respectivamente, para cada um dos corpos de prova. O gráfico 1 mostra o resultado

do ensaio de tração.

O resultado não representa o momento de ruptura entre o pilar protético e o

implante, mesmo porque tal fato não ocorreu durante os testes (Figura 6). A força de

resistência à tração, entre o pilar protético e o implante, foi tão elevada que resultou

no escorregamento do corpo de prova fixado à pinça. O gráfico 2 mostra a curva de

tração nos três ensaios, quando se pode observar que, mesmo na descendente,

ainda ocorre resistência, revelando o escorregamento.

Cabe, ainda, ressaltar que o escorregamento não foi devido ao fato da pinça

desenvolvida para os testes não ter suportado a fixação. Isso ocorreu pela

deformação que os passos da rosca do implante sofreram, tal a intensidade dos

valores da força de tração.

DISCUSSÃO

Como já foi mencionado neste trabalho, o desenho da conexão entre o pilar

protético e o implante é uma condição importante na função e estabilidade da

restauração com implantes dentários2,4.

A configuração do hexágono externo parece ser mais propensa ao

afrouxamento do parafuso do pilar protético, enquanto a conexão interna cônica se

apresentaria mais favorável ou menos propensa ao afrouxamento. A configuração

31

hexágono externo teria o parafuso segurando sozinho o pilar protético, uma vez que

o contato friccional entre o pilar protético e o implante é mínimo6-7. Já a configuração

interna cônica teria capacidade superior para suportar cargas oblíquas por possuir

maior área de contato entre o pilar protético e o implante8. O travamento friccional

constitui o princípio mecânico básico deste desenho, não havendo possibilidade de

concentração de forças em um único ponto, pois as forças laterais seriam

transferidas para toda a interface cônica, concedendo estabilidade pela força

friccional9.

Outro aspecto que precisa ser enfatizado é o fato de que neste estudo,

segundo autores1, o desenho da conexão interna é muito relevante, uma vez que os

valores obtidos neste experimento foram surpreendentes.

É preciso registrar que ficou claro, durante os estudos realizados tanto

previamente ao início da pesquisa como durante, que são escassos os trabalhos

que avaliaram esta questão.

Considera-se relevante que, durante a fase de projeto desta pesquisa, foi

levantada a questão de qual seria o interesse em avaliar a resistência à tração, uma

vez que tal força não seria aplicável na utilização das próteses sobre implante. Neste

momento, então, julga-se relevante mencionar que esses fracassos são causados

pela maneira como o estresse mecânico é transferido ao conjunto pilar protético e

implante.

Muitas vezes, esse estresse é gerado por força de tração aplicada ao

implante, que pode ocorrer em inúmeras situações, tais como: durante a remoção de

coroas provisórias; durante a retirada de estrutura sem assentamento passivo; na

remoção constante, por parte do paciente, de prótese removível com retenção sobre

32

implante; em próteses com elemento suspenso, nas quais o pilar protético mais

próximo do ponto de aplicação da força no elemento suspenso registra deformação

por compressão, mas com valores mais altos de deformação por tração nos pilares

intermediários5, bem como na mastigação unilateral.

A resistência à tração, demonstrada neste estudo, foi muito elevada para os

três corpos de prova. O sistema com desenho interno cônico entre o Implante SLA®

Standard RN e o pilar protético SynOcta® foi mecanicamente estável durante o

ensaio de tração. Tal fato permite inferir que a estabilidade do sistema, quando

submetidos à força de tração (tais como: durante a remoção de estruturas de

próteses, remoção de provisórios, remoção de próteses com sistemas de encaixe ou

em próteses com elemento suspenso), deverá ser maior. Portanto, a configuração

interna cônica apresentou estabilidade mecânica favorável para resistir a forças de

tração.

CONCLUSÃO

De acordo com as condições deste estudo, conclui-se que o conjunto formado

pelo implante SLA® Standard RN e pelo pilar protético SynOcta®, fabricado pela

empresa suíça Straumann, possui elevada resistência à tração, sendo,

mecanicamente, favorável para suportar este tipo de força.

33

REFERÊNCIAS

1. Sutter F, Weber HP, Sorensen J, Belser UC. The new restorative concept of the

ITI dental implant system: Design and Engineering. Int J Periodontics Restorative

Dent 1993;13:409-431.



1997;8:290–298.

3. Mollersten L, Lockowandt P, Linden LA. Comparison of strength and failure mode

of seven implant systems: An in vitro test. J Prosth Dent 1997;78:582-91.


joint in two commercially available implant systems. J Prosthet Dent 2000;83:567-

71.

5. Suedam V, Capello Souza EA, Moura MS, Jaques LB, Rubo JH. Effect of

abutment’s height and framework alloy on the load distribution of mandibular

cantilevered implant-supported prosthesis. Clin Oral Impl Res 2009;20:196-200.

6. Burguete RL, Johns RB, King T, Patterson EA. Tightening characteristics for

screwed joints in osseointegrated dental implants. J Prosthet Dent 1994;71:592–

599.

7. Sakaguchi RL, Borgersen SE. Nonlinear contact analysis of preload in dental

implant screws. Int J Oral Maxillofac Implants 1995;10:295–302.




34

9. Merz BR, Hunenbart S, Belser UC. Mechanics of the implant-abutment

connection: An 8-Degree taper compared to a butt joint connection. Int J Oral

Maxillofac Implants 2000;15:519-526.

Figura 1- Implante e pilar protético

35


Figura 3 - Mandril acoplado ao adaptador da base da Máquina Universal de Ensaios

36



37

Figura 6: Corpos de prova após o ensaio mecânico


Implante SLA® Standard RN ø3,3 x 14mm 043.134S R1495

Pilar Protético SynOcta® pilar cimentado Altura 5,5mm 048.605 Y4453

Quadro 1: Componentes usados e suas respectivas especificações

Velocidade do Ensaio 5 mm/min





38


Gráfico 2: Curva do ensaio de tração em cada corpo de prova

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000


Força N

Força N

39

Artigo 3

Este artigo será submetido ao periódico Brazilian Oral Resarch


PROTÉTICO E IMPLANTE EM DOIS SISTEMAS COM CONEXÃO INTERNA

CÔNICA

Deícola Coelho Filho1, Marcos Dias Lanza2, Perrin Smith Neto3, Wellington Corrêa

Jansen4, Paulo Isaias Seraidarian5.



Endereço para correspondência: Rua Santa Lúcia, 918. Bairro Jardim

Panorama. CEP: 39 400-117. Montes Claros-MG/Brasil


2. Titulação: Doutor em Reabilitação Oral-USP; Professor Adjunto III da


3. Titulação: Doutor em Engenharia Mecânica-USP; Professor Titular da




5. Titulação: Doutor em Odontologia Restauradora-UNESP; Professor Adjunto III

da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.

40

RESUMO

O objetivo deste estudo foi avaliar e comparar a resistência mecânica quanto

à força de tração necessária para separar e/ou deslocar o pilar protético do implante

em dois sistemas, com configuração interna cônica e parafuso passante, de duas

distintas marcas, a saber: o sistema Revolution Morse® produzido pela empresa

brasileira SIN – Sistema de Implante e o sistema SynOcta® produzido pela empresa

suíça Straumann. As principais diferenças entre esses sistemas são o ângulo da

conexão interna cônica, o comprimento e espessura do parafuso passante e o

desenho do implante dos sistemas aqui pesquisados. Foram testados três conjuntos

compostos por pilar protético e implante das duas marcas referidas. Os testes foram

realizados no Departamento de Engenharia Mecânica da PUC Minas por meio de

Máquina Universal de Ensaios. A força de tração aplicada foi no longo eixo do

conjunto com intuito de mensurar o valor que os corpos de prova suportariam.

Diante dos resultados encontrados, concluiu-se que os conjuntos testados,

compostos pelos pilares protéticos e implantes, mostraram grande semelhança,

considerada a resistência à força de tração apresentada por ambos.

Descritores: Biomecânica; Implantes dentários; Prótese dentária.

INTRODUÇÃO




garantido resultados significativamente melhores nas próteses sobre implantes

osseointegrados.

Nesse aspecto, o tipo de união do pilar protético ao implante é fundamental,

sendo que a folga ou ruptura entre os componentes é indesejável e, até mesmo,

considerada insucesso na implantodontia.

41







e a superfície externa do pilar1. Como vantagem, esse desenho mostrou a

necessidade de torque de afrouxamento maior que o torque de aperto, quando

comparado com a conexão retida apenas por parafuso2. O sistema de configuração

interna cônica também aumentou a capacidade de suportar cargas oblíquas por

possuir maior área de contato entre o pilar protético e o implante3-4-5.

Em estudo do desenho de configuração interna cônica2, o ângulo interno do

implante e, consequentemente, o externo do pilar protético deveria ser de 8 graus,

de forma a criar fricção de travamento similar à junta Morse, usada por décadas na

engenharia mecânica. Ainda segundo o estudo, qualquer material metálico cônico

com paredes que tenham menos de 8 graus de angulação criará um travamento

mecânico friccional.

Tendo em vista que o ângulo entre a parede interna do implante e a externa

do pilar protético deveria ser de 8 graus ou menos2, e sabendo que a angulação dos

sistemas aqui pesquisados, segundo os fabricantes, é muito distinta, optou-se por

desenvolver um estudo com intuito de verificar se a força de resistência à tração

necessária para separar os conjuntos compostos por pilar protético e implante nos

dois sistemas fabricados por distintas empresas, sendo uma brasileira e outra suíça,

apresentariam, ou não, valores distintos de força. Para tanto, foi realizado ensaio de

tração feito em Máquina Universal de Ensaios.

METODOLOGIA

Para viabilizar este estudo, foram construídos seis conjuntos compostos,

cada um deles, por pilar protético e implante, sendo que três foram do modelo

Revolution Morse® (SIN-Sistema de Implante Nacional Ltda, São Paulo, Brasil), com

42

ângulo de 16 graus entre a parede interna do implante e a externa do pilar protético

e três foram do modelo SynOcta® (Instituto Straumann AG, Basel, Suíça), com este

ângulo sendo de 8 graus (Figura 1). Tanto os implantes como os pilares protéticos

foram adquiridos diretamente das empresas, na condição de consumidor comum,

sem que as mesmas tivessem conhecimento de que os componentes adquiridos

seriam submetidos à pesquisa. Os quadros 1 e 2 mostram os componentes usados.

Os ensaios mecânicos foram executados na Máquina Universal de Ensaios

(Modelo DL 500; EMIC-Equipamentos e Sistemas de Ensaio Ltda, Paraná, Brasil)

com capacidade de 5000 N, usando a célula de carga (Modelo CCE5KN; EMIC-

Equipamentos e Sistemas de Ensaio Ltda, Paraná, Brasil) com capacidade de 5000

N, nas dependências do Laboratório de Mecânica do Curso de Engenharia Mecânica

da PUC Minas, Campus Coração Eucarístico (Figura 2).

Cada unidade do conjunto implante/pilar protético do modelo Revolution

Morse® recebeu o torque de aperto de 20 Ncm e do modelo SynOcta®, recebeu o

torque de aperto de 35 Ncm, como recomendado pelos fabricantes.

Para que os ensaios pudessem ser realizados na Máquina Universal de

Ensaios, foram desenvolvidas duas pinças: uma para fixar o implante e outra para

fixar o pilar protético durante o teste. Sendo assim, a primeira pinça foi desenvolvida

com a adaptação de um mandril (Modelo S6.5; Makita do Brasil Ferramentas

Elétricas Ltda, Paraná, Brasil) na base da Máquina Universal de Ensaios e, nela, foi

fixado o implante (Figura 3). A segunda pinça, na qual fixou-se o pilar protético, foi

desenvolvida com a adaptação de outro mandril, do mesmo modelo, na garra auto-

travante, que é componente da Máquina Universal de Ensaios (Figuras 4 e 5). Vale

destacar que esta garra autotravante possui articulações para assegurar o


Para que os dados fossem enviados para a Máquina Universal de Ensaios,

bem como ser possível a obtenção dos resultados, utilizou-se o programa TESC®,

que foi desenvolvido para automação de ensaios e é compatível com a Máquina

Universal de Ensaios da marca EMIC.

Os parâmetros utilizados nos ensaios de tração estão representados no

quadro 3.

43

RESULTADOS

Após a obtenção dos valores registrados na Máquina Universal de Ensaios e

a transmissão deles ao programa TESC®, foi possível observar, neste estudo, a

efetiva união entre o pilar protético e o implante. A resistência à tração suportada

pelos corpos de prova foi alta, sendo esses valores 685N, 585N e 600N para os

corpos de prova do modelo Revolution Morse® e 710N, 560N e 775N para os corpos

de prova do modelo SynOcta®. Os gráficos 1 e 2 mostram os resultados do ensaio

de tração.

O resultado não representa o momento de ruptura entre o pilar protético e o

implante, mesmo porque tal fato não ocorreu durante os testes. A força de

resistência à tração, entre o pilar protético e o implante, foi tão elevada que resultou

no escorregamento do corpo de prova fixado à pinça.

DISCUSSÃO

Como já foi mencionado neste trabalho, o desenho da conexão entre o pilar

protético e o implante é uma condição importante na função e estabilidade da

restauração com implantes dentários3.

A configuração hexágono externo parece ser mais propensa ao afrouxamento

do parafuso do pilar protético, enquanto a configuração interna cônica se

apresentaria mais favorável ou menos propensa ao afrouxamento. A configuração

hexágono externo teria o parafuso segurando sozinho o pilar protético, uma vez que

o contato friccional entre o pilar protético e o implante é mínimo6-7. Já a configuração

interna cônica teria capacidade superior para suportar cargas oblíquas por possuir

maior área de contato entre o pilar protético e o implante8. O travamento friccional

constitui o princípio mecânico básico deste desenho, não havendo possibilidade de

concentração de forças em um único ponto, pois as forças laterais seriam

transferidas para toda a interface cônica, concedendo estabilidade pela força

friccional9.

44

Outro aspecto que precisa ser enfatizado é o fato de que, neste estudo, sem

dúvida, o desenho de conexão interna é relevante. No entanto, em vista da

angulação do cone no sistema Revolution Morse® ser acima da preconizada de 8

graus2, é possível concluir que a ação do parafuso na resistência à tração também é

relevante.

É preciso registrar, ainda, que ficou claro, durante os estudos realizados tanto

previamente ao início da pesquisa como durante, que são escassos os trabalhos

que avaliaram esta questão.

Considera-se relevante que, durante a fase de projeto desta pesquisa, foi

levantada a questão de qual seria o interesse em avaliar a resistência à tração, uma

vez que tal força não seria aplicável na utilização das próteses sobre implante. Neste

momento, então, julga-se relevante mencionar que esses fracassos são causados

pela maneira como o estresse mecânico é transferido ao conjunto pilar protético e

implante.

Muitas vezes, esse estresse é gerado por força de tração aplicada ao

implante que pode ocorrer em inúmeras situações, tais como: durante a remoção de

coroas provisórias; durante a retirada de estrutura sem assentamento passivo; na

remoção constante, por parte do paciente, de prótese removível com retenção sobre

implante; em próteses com elemento suspenso, nas quais o pilar protético mais

próximo do ponto de aplicação da força no elemento suspenso registra deformação

por compressão, mas com valores mais altos de deformação por tração nos pilares

intermediários10-11, bem como na mastigação unilateral.

Foi possível observar que ambos os sistemas apresentaram níveis de

resistência à força de tração muito elevados. Apesar do sistema SynOcta® ter

mostrado valores numéricos mais altos, este resultado não pode ser considerado

maior, uma vez que as pinças que fixaram os componentes (pilar protético e

implante) apresentaram escorregamento, o que não ocorreu pela ruptura dos

componentes. Julga-se importante ressaltar que, no sistema Revolution Morse®, o

escorregamento aconteceu no pilar protético e, no sistema SynOcta®, nos passos da

rosca do implante.

45

Em vista destes fatos, sequer foi considerada a possibilidade de comparação

estatística dos dados.

Destaca-se que foi intenção dos pesquisadores que realizaram este trabalho

avaliar o conjunto que compõe os sistemas testados que estão disponibilizados no

mercado e, não, verificar se a união dos sistemas sem o parafuso passante ou o

parafuso existente em ambos os sistemas apresentariam maior ou menor resistência

à força de tração. Mesmo porque os três componentes de cada conjunto (pilar

protético e implante) foram desenvolvidos pelos fabricantes para serem utilizados de

forma conjunta.

Finalmente, o que motivou a realização desta pesquisa foi a oportunidade de

avaliar um aspecto entre tantos: a força de resistência à tração. Espera-se, agora,

que demais aspectos sejam estudados em vista da diferença significativa de custo

entre os sistemas, fato que é relevante em países com condição econômica

semelhante ao nosso, ou, lamentavelmente até pior. Eventualmente, até em

programas públicos de saúde, custo mais baixo poderia ser viabilizado se houvesse

interesse político.

CONCLUSÃO

De acordo com as condições deste estudo, conclui-se que o conjunto pilar

protético/implante com conexão interna cônica Revolution Morse®, fabricado pela

empresa brasileira SIN-Sistema de Implante, e o conjunto formado pelo implante

SLA® Standard RN e pelo pilar protético SynOcta®, fabricado pela empresa suíça

Straumann, possuem elevada resistência à tração, sendo, mecanicamente,

favoráveis para suportar tal força.

REFERÊNCIAS

1. Tortamano Neto P. Filosofia e técnica de implantes de um único estágio

cirúrgico. São Paulo: Quintessence Editora Ltda, 2007.p.130-1.

46

2. Sutter F, Weber HP, Sorensen J, Belser UC. The new restorative concept of

the ITI dental implant system: Design and Engineering. Int J Periodontics

Restorative Dent 1993;13:409-431.

3. Norton MR. An in vitro evaluation of the strength of an internal conical

interface compared to a butt joint interface in implant design. Clin Oral

Implants Res 1997;8:290–298.

4. Mollersten L, Lockowandt P, Linden LA. Comparison of strength and failure

mode of seven implant systems: An in vitro test. J Prosth Dent 1997;78:582-

91.

5. Norton MR. In vitro evaluation of the strength of the conical implant-to-

abutment joint in two commercially available implant systems. J Prosthet Dent

2000;83:567-71.

6. Burguete RL, Johns RB, King T, Patterson EA. Tightening characteristics for

screwed joints in osseointegrated dental implants. J Prosthet Dent

1994;71:592–599.

7. Sakaguchi RL, Borgersen SE. Nonlinear contact analysis of preload in dental

implant screws. Int J Oral Maxillofac Implants 1995;10:295–302.

8. Akça K, Cehreli MC, Iplikçioglu H. Evaluation of the mechanical characteristics

of the implant-abutment complex of a reduced-diameter morse-taper implant.

A nonlinear finite element stress analysis. Clin Oral Impl Res 2003;14:444-54.

9. Merz BR, Hunenbart S, Belser UC. Mechanics of the implant-abutment

connection: An 8-Degree taper compared to a butt joint connection. Int J Oral

Maxillofac Implants 2000;15:519-526.

10. Suedam V, Capello Souza EA, Moura MS, Jaques LB, Rubo JH. Effect of

abutment’s height and framework alloy on the load distribution of mandibular

cantilevered implant-supported prosthesis. Clin Oral Impl Res 2009;20:196-

200.

11. Rubo JH. Estudos biomecânicos em prótese sobreimplantes. Rev

Implantnews 2010;7:139-144.

47

Figura 1- Implante e pilar protético do modelo SynOcta®; Implante e pilar protético do modelo

Revolution Morse®

Figura 2 - Célula de carga, garra autotravante e pinças na Máquina Universal de Ensaios

48

Figura 3 - Mandril acoplado ao adaptador da base da Máquina Universal de Ensaios


49


Quadro 1: Especificações dos componentes do modelo SynOcta®


Implante SLA® Standard RN ø3,3 x 14mm 043.134S R1495

Pilar Protético SynOcta® pilar cimentado Altura 5,5mm 048.605 Y4453

Quadro 2: Especificações dos componentes do modelo Revolution Morse®


Implante Revolution Morse ø3,8 x 15mm SCM 3815 160909

Pilar

Protético

Abutment

Cimentado

ø4,5 x 3mm AIMP 4503C H50156

Parafuso Parafuso de

Retenção

Quadrado para Cone

Morse

PTQM 16 160396


Velocidade do Ensaio 5 mm/min




50

Gráfico 1: Resultado do ensaio nos corpos de prova do modelo Revolution Morse®

Gráfico 2: Resultado do ensaio nos corpos de prova do modelo SinOcta®

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000


Força N

Força N

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000


Força N

Força N

51

Artigo 4

Este artigo será submetido à Revista Implant News.

AVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA À FORÇA DE TRAÇÃO ENTRE PILAR

PROTÉTICO E IMPLANTE NO SISTEMA DE IMPLANTE FRICCIONAL

Deícola Coelho Filho1, Marcos Dias Lanza

2, Perrin Smith Neto

3, Wellington Corrêa Jansen

4,

Paulo Isaias Seraidarian5, Cristina Almeida Magalhães

6



Endereço para correspondência: Rua Santa Lúcia, 918. Bairro Jardim Panorama.

CEP: 39 400-117. Montes Claros-MG/Brasil.


2. Titulação: Doutor em Reabilitação Oral-USP; Professor Adjunto III da Pontifícia


3. Titulação: Doutor em Engenharia Mecânica-USP; Professor Titular da Pontifícia




5. Titulação: Doutor em Odontologia Restauradora-UNESP; Professor Adjunto III da


6. Titulação: Mestre em Informática-PUC Minas; Doutoranda em Engenharia Mecânica-

PUC Minas.

52

RESUMO


necessária para separar e/ou deslocar o pilar protético do implante no Sistema de Implante

Friccional Biológico®

produzido pela empresa KOPP. Foram testados três conjuntos

compostos pelo implante e pilar protético do modelo FI. Este sistema apresenta desenho de

conexão interna cônica, sem uso de parafuso passante, com ângulo de 3,14 graus entre o pilar

protético e o implante. Os testes foram realizados no Departamento de Engenharia Mecânica

da PUC Minas por meio da Máquina Universal de Ensaios. A força de tração aplicada foi no

longo eixo do conjunto, a fim de mensurar o valor que os corpos de prova suportariam. Os

valores obtidos neste estudo foram de 160N, 125N e 130N, respectivamente, para os corpos

de prova testados.

Unitermos: Biomecânica; Implantes dentários; Prótese dentária; Prótese sobre implante;

Implante friccional.

ABSTRACT

The aim of this study was to evaluate the mechanical strength, as the traction force

needed to separate and/or move the prosthetic abutment on the Bio Implant Frictional System

manufactured by KOPP. We tested three sets, composed by the implant and prosthetic pillar

of model FI. This system presents design of internal conical connection, with an angle of 3.14

°, using no screw to attach the prosthetic abutment to the implant. The tests were conducted at

the Department of Mechanical Engineering, PUC Minas by universal testing machine. The

tensile force was applied in the long axis of the set in order to measure the value that the

specimens bear. The obtained values in this study went of 160, 125 and 130, respectively, for

the specimens tested.

Key-words: Biomechanics; Dental implants; Dental prosthesis; Implant prosthodontics;

Locking taper.

53

INTRODUÇÃO

Com a evolução das pesquisas em prótese sobre implante, assiste-se a conquistas cada

vez maiores da implantodontia no contexto geral odontológico. A diversidade de desenhos,

tanto dos implantes como dos pilares protéticos, tem garantido resultados significativamente

melhores no uso de próteses sobre implantes osseointegrados.

Nesse aspecto, a união do pilar protético ao implante é fundamental, sendo a sua folga

ou ruptura considerada indesejável ou insucesso na implantodontia.

Falhas mecânicas, tais como afrouxamento ou fratura de pilares ou parafusos dos

pilares, estão relacionadas ao tipo de interface. Em termos de biomecânica, a interface interna

cônica é, mecanicamente, mais estável do que a interface do tipo hexágono externo1.

A configuração interna cônica, introduzida ao sistema de união entre o pilar protético e

o implante, melhorou a adaptação entre as partes e aumentou a proteção contra o

afrouxamento dos pilares protéticos. Assim, ao aplicar o torque nesse sistema de união, o cone

do pilar protético é tracionado contra a parede interna do implante, gerando atrito entre as

partes. Tal atrito implicará o travamento mecânico entre os dois corpos, devido ao íntimo

contato entre a superfície interna do implante e a superfície externa do pilar2. O sistema de

configuração interna cônica também aumentou a capacidade de suportar cargas oblíquas por

possuir maior área de contato entre o pilar protético e o implante3-4-5

.

Em estudo do desenho de configuração interna cônica6, o ângulo interno do implante

e, consequentemente, o externo do pilar protético deveria ser de 8 graus, de forma a criar

fricção de travamento similar à junta Morse, usada por décadas na engenharia mecânica.

Ainda segundo os autores, qualquer material metálico cônico com paredes que tenham menos

de 8 graus de angulação criará um travamento mecânico friccional.

Porém, não raras vezes se observam fracassos mecânicos na implantodontia. A maior

parte desses fracassos está claramente associada com a instabilidade do parafuso, seja por

afrouxamento, espanamento do filete da rosca a ponto de não mais poder atarraxar ou até por

fratura7.

54

Pelo fato de ser considerado o elemento mais susceptível a falhas, algumas indústrias

optaram por desenvolver pilares protéticos unidos ao implante, sem a utilização do parafuso.

São os sistemas em que a união entre pilar protético e implante acontece por fricção, o que se

denomina sistema de união friccional ou locking taper. Nesse sistema, aplica-se força de

compressão sobre o pilar protético de modo que este seja introduzido no implante. Esta

compressão promoveria alta força de fricção, dada pelo ângulo interno de 1,5 grau,

promovendo soldagem a frio8-9

.

Diante do exposto, optou-se por desenvolver um estudo para verificar a resistência à

força de tração do conjunto pilar protético unido ao implante, no sistema friccional, utilizando

o Implante Friccional Biológico®

produzido pela empresa KOPP, por meio de ensaio de

tração feito na Máquina Universal de Ensaios.

METODOLOGIA

Para este estudo, foi utilizado o sistema Implante Friccional Biológico® (KOPP,

Paraná, Brasil), com ângulo interno de 3,14 graus, sem parafuso para união do pilar protético

ao implante. Avaliou-se o modelo FI e o implante respectivo, com diâmetro interno de 2mm,

disponibilizados pelo fabricante. Foram construídos três corpos de prova, sendo cada corpo de

prova constituído por um implante e um pilar protético (Figura 1). Os implantes e os pilares

protéticos usados neste estudo foram cedidos gentilmente pela empresa KOPP. O quadro 1

mostra os componentes usados nesta pesquisa.

Os ensaios mecânicos foram executados na Máquina Universal de Ensaios (Modelo

DL 500; EMIC-Equipamentos e Sistemas de Ensaio Ltda, Paraná, Brasil) com capacidade de

5000 N, usando a célula de carga (Modelo CCE5KN; EMIC-Equipamentos e Sistemas de

Ensaio Ltda, Paraná, Brasil) com capacidade de 5000 N, nas dependências do Laboratório de

Mecânica do Curso de Engenharia Mecânica da PUC Minas, Campus Coração Eucarístico

(Figura 2).

Para que os ensaios pudessem ser realizados na Máquina Universal de Ensaios foram

desenvolvidas duas pinças; uma para fixar o implante e outra para fixar o pilar protético

durante o teste. Sendo assim, a primeira pinça foi desenvolvida com a adaptação de um

mandril (Modelo S6.5; Makita do Brasil Ferramentas Elétricas Ltda, Paraná, Brasil) na base

55

da Máquina Universal de Ensaios e, nela, foi fixado o implante (Figura 3). A segunda pinça,

na qual se fixou o pilar protético, foi desenvolvida com a adaptação de outro mandril, do

mesmo modelo, na garra autotravante, que é componente da Máquina Universal de Ensaios

(Figuras 4 e 5). Vale destacar que essa garra autotravante possui articulações para assegurar o


Os pilares protéticos foram unidos aos implantes da seguinte forma: inicialmente, o

implante foi preso à pinça já descrita, a qual foi levada à Máquina Universal de Ensaios. Em

seguida, o pilar protético foi posicionado e ativado pelo instrumento denominado “Bate

Conexão”, fornecido pelo fabricante, aplicando força de compressão no longo eixo do

conjunto. Cumprida esta etapa, o pilar protético foi fixado à segunda pinça e este conjunto,

então, submetido ao teste de tração.

Para que os dados fossem enviados para a Máquina Universal de Ensaios, bem como

ser possível a obtenção dos resultados, utilizou-se o programa TESC®, que foi desenvolvido

para automação de ensaios e é compatível com a Máquina Universal de Ensaios da marca

EMIC.

Os parâmetros utilizados nos ensaios de tração estão representados no quadro 2.

RESULTADOS

Após a obtenção dos valores registrados na Máquina Universal de Ensaios e a

transmissão deles ao programa TESC®, foi possível observar a resistência à tração suportada

pelos corpos de prova, sendo esses valores de 160N, 125N e 130N, respectivamente, para os

corpos de prova testados. Os valores correspondem ao instante em que ocorreu a maior força

suportada pelo conjunto pilar protético/implante, quando houve a separação das partes (Figura

6). O gráfico 1 mostra os resultados dos ensaios de tração.

56

DISCUSSÃO

Como já foi exposto anteriormente, parece claro que a possibilidade de eliminação do

parafuso que fixa o pilar protético ao implante, em princípio, seria interessante. Sabe-se que,

no exterior, existem sistemas que funcionam com os mesmos moldes e princípios do modelo

aqui estudado. No entanto cabe ressaltar que a assistência prestada, bem como a

disponibilidade de acesso aos componentes que o cirurgião dentista brasileiro recebe,

certamente, não atendem ao esperado.

Outro aspecto relevante é o custo destes componentes. Inegavelmente, o custo do

produto nacional denominado Sistema de Implante Friccional Biológico (KOPP®, Curitiba,

Brasil) equivale a 30% do modelo importado, o que é significante para a possibilidade de

atendimento à população brasileira.

Considera-se importante mencionar, ainda, que, durante a fase de projeto desta

pesquisa, foi levantada a questão de qual seria o interesse em avaliar a resistência à tração,

uma vez que tal força não seria aplicável na utilização das próteses sobre implante. Neste

momento, então, julga-se relevante ressaltar que esses fracassos são causados pela maneira

como o estresse mecânico é transferido ao conjunto pilar protético e implante.

Muitas vezes, esse estresse é gerado por força de tração aplicada ao conjunto pilar

protético e implante. Esta força tracional pode ocorrer em várias situações, tais como: durante

a remoção de coroas provisórias; na retirada de estrutura sem assentamento passivo; durante a

remoção constante, por parte do paciente, de prótese removível com retenção sobre implante;

em próteses com elemento suspenso, nas quais o pilar protético mais próximo do ponto de

aplicação da força no elemento suspenso registra deformação por compressão, mas com

valores mais altos de deformação por tração nos pilares intermediários10-11

, bem como na

mastigação unilateral.

É preciso registrar que ficou claro, durante os estudos realizados tanto previamente ao

início da pesquisa como durante, que são escassos os trabalhos que avaliaram esta questão.

No entanto, como já foi mencionado neste trabalho, o desenho da conexão entre o

pilar protético e o implante é uma condição importante na função e estabilidade da

restauração com implantes dentários3. Concorda-se que os implantes com configuração

57

hexágono externo teriam o parafuso segurando sozinho o pilar protético, uma vez que o

contato friccional entre o pilar protético e o implante seria mínimo12-13

. O travamento

friccional, no sistema de configuração interna cônica, é o princípio mecânico básico, não

tendo possibilidade de concentração de forças em um único ponto, pois as forças laterais

seriam transferidas para toda a interface cônica, concedendo estabilidade pela força

friccional14

.

Porém, a união entre o pilar protético e o implante ocorre pela presença do parafuso, o

que é diferente no sistema friccional ou locking taper, no qual a união se dá apenas pela

fricção entre as partes. O sistema friccional consiste-se num pilar cilíndrico com menos de 2°,

que, quando intruido no implante exige uma força de remoção maior que a força de

inserção15

.

Em estudo do sistema friccional8,16-17

, os autores concluíram que houve pouco fracasso

na união intermediário/implante com o sistema locking taper após um ano. Além disso,

apontaram que este sistema foi comparado favoravelmente com a configuração interna cônica,

com parafuso, neste período.

Os resultados encontrados neste estudo mostraram que a resistência à força de tração,

no sistema de implante friccional, foi, em valores médios, de 138 N. Por incrível que possa

parecer, este valor não pôde ser avaliado qualitativamente, uma vez que não foi possível

encontrar, na literatura, um único trabalho que apontasse para um valor de força de tração

necessária que viesse a impedir o deslocamento do pilar protético em relação ao implante em

nenhum sistema. Sendo assim, este valor é informativo e julga-se que passa da hora da

literatura pertinente realizar mais pesquisas que venham a atender esta informação.

Com intuito de nortear o leitor, a força de tração necessária para romper a adesão

promovida pelo cimento fosfato de zinco em coroas totais metálicas é, em média, entre 655 N

e 731 N18

. No entanto, o dado obtido neste trabalho não significa que a força de tração

suportada pelo pilar protético unido ao implante, com sistema friccional, seja insufiente;

somente foi menor.

58

CONCLUSÃO

Apesar de estudos mostrarem a longevidade e estabilidade do sistema de implante

friccional, a força de resistência à tração pôde ser mensurada, entretanto, não pôde ser

comparada, por não haver estudos que o permitissem.

REFERÊNCIAS




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Paulo: Quintessence Editora Ltda, 2007. P.130-1.



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seven implantsystems: an in vitro test. J Prosth Dent 1997;78:582


joint in two commercially available implant systems. J Prosthet Dent 2000;83:567-71.

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dental implant system: Design and Engineering. Int J Periodontics Restorative Dent

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cementless restoration for single tooth implants: a report on a new thecnique. J

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59

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Avaliação da resistência à tração de copings metálicos de Ni-Cr cimentados com

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60

Figura 1- Implante e pilar protético


61

Figura 3- Mandril acoplado ao adaptador da base da Máquina Universal de Ensaios


62


Figura 6- Corpos de prova após o ensaio mecânico

63


Implante Implante Friccional

Biológico KOPP®

ø 3,3 x 15mm FI3315 1007

Pilar Protético Munhão

Antirrotacional FI

ø 3,5 x 13mm MIA3523 1524

Quadro 1: Componentes usados e suas respectivas especificações.

Velocidade do Ensaio 0,5 mm/min


Célula de carga 5 000 N




0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000


Força N

Força N

pontifícia universidade católica de minas...

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