A reabilitação de elementos unitários com implantes osseointegrados na região anterior da maxila é um cenário desafiador diante dos requisitos estéticos e funcionais (Doring et al. 2004). Sendo assim, alguns fatores como o tipo de conexão pilar- implante bem como os sistemas de restauração escolhidos foram sugeridos como fatores primordiais para o sucesso a longo-prazo dessa modalidade de tratamento (Cehreli et al. 2004).
De um modo geral, as conexões pilar-implante podem ser classificadas em externas ou internas e essa característica pode influenciar não apenas o comportamento mecânico do sistema mas também a resposta de tecidos duro e mole peri-implantares (Freitas et al. 2012). Nas conexões externas, o pilar adapta-se a uma extensão do corpo do implante enquanto que, nas conexões internas, o pilar posiciona-se no interior do corpo do implante (Dittmer et al. 2011).
Essas junções podem ainda apresentar configurações para garantir a resistência rotacional e estabilidade como presença de hexágono, octógono ou interfaces cônicas (Dittmer et al. 2011, Martins et al. 2012)
Historicamente, a conexão de hexágono externo foi desenvolvida para fornecer um método de encaixe durante a inserção do implante bem como um mecanismo anti-rotacional para restaurações unitárias (Freitas-Junior et al. 2012). No entanto, a altura reduzida do hexágono gera maior micromovimentação, o centro de rotação mais alto diminui a resistência a movimentos laterais (Maeda et al. 2006, Martins et al. 2012) e o parafuso de retenção torna-se mais propenso ao afrouxamento (Mangano et al. 2009).
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Diante dessas limitações, foram desenvolvidos sistemas com conexão interna (hexágono e octógono), sendo a junção mantida através de parafusos de retenção ou pela combinação com sistemas de fricção (interface cônica) (Mangano et al. 2009).
Nesse sentido, alguns estudos (Freitas et al. 2011, Mangano et al. 2009, Sailer et al. 2009) demonstraram que a conexão interna apresenta melhor selamento biológico, maior estabilidade e melhor distribuição de força do que a conexão externa devido à dissipação de forças laterais mais internamente ao implante, melhor proteção do parafuso de retenção diante da tensão e paredes de adaptação interna mais longas capazes de resistir às forças que tendem a separar a junção parafusada. No entanto, a parede mais fina do implante na região de conexão pode gerar maior tensão na área cervical (Freitas et al. 2011), aumentando o risco de fratura dos componentes. Além disso, há maior dificuldade para ajustar a divergência de angulações entre implantes (Maeda et al. 2006).
De acordo com Balfour e O’Brien (1995) , as diferentes conexões entre pilar e implante têm sido desenvolvidas para proporcionar a estabilidade da união e evitar afrouxamentos do parafuso de retenção, principalmente em elementos unitários. Segundo uma avaliação dos autores quanto à integridade estrutural de diferentes conexões pilar-implante (hexágono interno, octógono interno e hexágono externo) após realização de ciclagem mecânica, os resultados demonstraram que a configuração do implante pode afetar a resistência e durabilidade dos componentes. Para os autores, os sistemas com conexão interna apresentaram maior resistência à fratura e estabilidade da junção do que os sistemas com conexão externa devido a uma maior superfície de contato entre o pilar e o implante.
Dittmer et al. (2011) avaliaram diferentes configurações de sistemas de implantes (conexões de hexágono externo, hexágono interno, octógono interno e
cônica interna) quanto à flexão e modo de falha diante de carregamento oblíquo estático em uma máquina de ensaio universal. Os resultados demonstraram que o tipo de conexão é um fator relevante para a flexão e modo de falha dos sistemas. De um modo geral, as conexões internas resultam em maior área de contato entre o pilar e o implante, evitando o deslocamento dos componentes como foi observado na conexão de hexágono externo. No entanto, a parede do implante com conexão interna pode apresentar menor espessura e ocasionar fratura do mesmo diante do carregamento.
Considerando que o teste de fadiga é um método relevante para simular o comportamento do sistemas diante de condições in vivo, os mesmos grupos descritos previamente foram testados com carregamento dinâmico (carregamento oblíquo - 30o, 100N, 1 X 106 ciclos) (Dittmer et al. 2012). Os autores concluíram que o tipo de conexão pilar-implante também afeta o limite de resistência com resultados mais favoráveis para as conexões internas.
Nesse sentido, Steinebrunner et al. (2008) avaliaram a resistência à fratura da conexão pilar/implante de dois sistemas com conexão externa e quatro sistemas com conexão interna antes e após a realização de teste de fadiga. Os resultados do estudo demonstraram diferença significante entre os sistemas com diferentes conexões, apresentando resultados menos favoráveis para as conexões externas.
Nishioka et al. (2009) quantificaram a tensão gerada em próteses parciais com implantes de hexágono externo e interno posicionados de modo reto e angulado. Três implantes foram embutidos em blocos de poliuretano e quatro strain gauges foram colados na superfície do bloco. Os parafusos de retenção foram parafusados com torque de 10 Ncm. Os resultados demonstraram diferença estatisticamente significante entre os tipos de conexão. No entanto, não houve diferença significante quanto ao posicionamento dos implantes. Os autores concluíram que a conexão de
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hexágono interno apresentou maiores valores de microtensão do que o hexágono externo.
Do mesmo modo, Bernardes et al. (2009) avaliaram a tensão gerada ao redor de implantes de diferentes conexões diante de carregamento axial através da fotoelasticidade. Implantes e pilares foram embutidos em resina fotoelástica de acordo com as diferentes conexões: hexágono externo, hexágono interno, cônica interna e implante de corpo único. As amostras foram submetidas a carregamentos compressivos verticais e foram gerados gráficos de tensão máxima. Os autores observaram que, diante de carregamento distante do centro do implante, a conexão de hexágono interno apresentou as menores concentrações de tensão enquanto que o implante de corpo único e os de hexágono externo apresentaram os maiores níveis.
Com relação à deformação apresentada por diferentes sistemas, Nishioka et al. (2011) utilizaram strain gauges para observar o comportamento de sistemas com conexão de hexágono externo, hexágono interno e cônica interna. Nesse estudo, não foi confirmada a hipótese de que as conexões internas diminuem a deformação do sistema.
Freitas-Junior et al. (2012) avaliaram dois sistemas com conexão interna. Um dos sistemas apresentava uma configuração interna com três canais (grupo NB: Replace Select, Nobel Biocare) enquanto o outro sistema apresentava configuração interna com seis canais (grupo IL: Intra-Lock Internal connection, Intra-Lock International). Após realização do teste de fadiga acelerado step-stress, o cálculo da confiabilidade não revelou diferença estatisticamente significante entre os grupos. Considerando o modo de falha, todos os espécimes do grupo NB apresentaram fratura na região de pescoço do parafuso e fratura parcial na maioria dos pilares. Já no grupo IL, os parafusos fraturaram em diferentes regiões e a maioria dos pilares permaneceu
intacta após o teste de fadiga. A falha do parafuso em todos os espécimes de ambos os grupos reforça a idéia de que o parafuso de retenção funciona como um mecanismo de proteção do implante e estruturas adjacentes diante de sobrecarga (Cehreli et al. 2004).
Já a conexão interna cônica resulta em uma junção mais justa devido à fricção entre o implante e o pilar (Freitas-Junior et al. 2012, Freitas et al. 2012). Esse tipo de conexão torna-se mais estável biomecanicamente do que as conexões de hexágono interno e externo (Merz et al. 2000, Norton 2000, Steinebrunner et al. 2008) e tem sido indicada por apresentar maior resistência e estabilidade devido à redução de micromovimentos (Merz et al. 2000).
Por meio de uma análise dinâmica através do método de elementos finitos, Kitagawa et al. (2005) observaram que junções cônicas exibem menor movimentação e dispersam maior quantidade de tensões do que junções de hexágono externo. Segundo os autores, isso claramente ocorre devido à diferença quanto ao formato e à configuração entre sistemas com conexões cônica e de hexágono externo.
Segundo Mangano et al. (2009), a vantagem da conexão cônica resulta da maior área de contato e resistência friccional na região de interface pilar/implante, capaz de garantir uma junção segura entre os componentes. Após uma avaliação do sucesso clínico, radiográfico e protético de 109 implantes com conexão cônica, os autores observaram uma estabilidade mecânica superior desse tipo de sistema em comparação aos implantes com junção de hexágono externo, como demonstrado em outros estudos com acompanhamento a curto e longo prazo (Doring et al. 2004, Mangano & Bartolucci 2001). Além disso, esse tipo de junção entre pilar e implante reduz as desadaptações entre os componentes e garante um adequado selamento
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biológico contra a infiltração bacteriana (Dibart et al. 2005), capaz de minimizar a inflamação dos tecidos peri-implantares e manter o nível da crista óssea.
Em um estudo mais recente, Mangano et al. (2011) avaliaram a sobrevivência de implante, sucesso e complicações protéticas de restaurações com conexão do tipo Cone Morse. Um total de 2549 implantes foram inseridos em 893 pacientes de janeiro de 2003 a dezembro de 2008. Foram realizadas avaliações anuais de acordo com parâmetros clínicos, radiográficos e protéticos. Os critérios de sucesso incluíam ausência de dor, supuração e mobilidade; distância menor do que 2,0 mm entre o ombro do implante e o tecido ósseo e ausência de complicações protéticas na interface pilar/implante. As restaurações incluíam próteses parciais fixas (462), próteses protocolo (60), coroas unitárias (531) e overdentures (93). Os resultados demonstraram uma taxa cumulativa de sobrevivência dos implantes de 98,23% e taxa de sucesso do conjunto coroa-implante de 92,49%. Foram observadas poucas complicações na interface pilar/implante (0,37%) e, após 6 anos, a distância entre o ombro do implante e o tecido ósseo foi de 1,10 mm (± 0,30 mm). Diante dos resultados, os autores concluíram que a utilização da conexão protética do tipo Cone Morse é um procedimento seguro para reabilitação de arcos desdentados parciais e totais.
Freitas-Junior et al. (2012) avaliaram a confiabilidade e modo de falha de dois sistemas de implantes com conexão interna cônica restaurados com coroas metálicas cimentadas simulando incisivos centrais superiores. Os espécimes foram testados através de teste de fadiga acelerado step-stress de acordo com perfis de fadiga leve, moderado e agressivo. O cálculo da confiabilidade não revelou diferença estatisticamente significante entre os dois sistemas e o modo de falha característico foi a fratura do pilar na região de conexão e fratura do parafuso de retenção.
Similarmente, o estudo de Pessoa et al. (2010) utilizando a metodologia de elementos finitos revelou que os maiores níveis de tensão concentram-se na região de conexão dos pilares quando implantes de conexão interna cônica são utilizados.
Cehreli et al. (2004) também conduziram uma análise de elementos finitos tridimensional para avaliar sistemas com conexão cônica interna. Diante de carregamento oblíquo com 50 N e 100 N, os mapas de distribuição das tensões revelaram concentração da tensão na região de pescoço/colar do implante, pilar e resina de embutimento. Segundo os autores, essa região apresenta maior propensão à flexão e cria uma tensão mecânica no sistema pilar-implante. Além disso, a menor espessura de metal nessa região favorece a flexão e pode levar à fratura principalmente em implantes com diâmetro reduzido.
Já no estudo de Maeda et al. (2006), a mensuração da deformação através de strain gauges revelou maior deformação na região cervical de sistemas de hexágono externo do que em sistemas de hexágono interno diante de carregamento horizontal estático (30 N). Segundo os autores, a parede lateral do pilar na conexão interna favorece a dissipação de forças, diminuindo a probabilidade de reabsorção óssea.
O estudo de Martins et al. (2012) demonstrou a confiabilidade de sistemas com conexão cônica interna híbrida (conexão cônica interna com hexágono) (Unitite, SIN), conexão interna com três canais (Replace Select, Nobel Biocare) e conexão interna hexagonal (Certain, 3i) após realização do teste de fadiga acelerado step- stress. Os resultados demonstraram valores de confiabilidade semelhante entre os diferentes sistemas e o modo de falha mais característico foi a fratura do parafuso de retenção. Segundo os autores, esse tipo de falha representa um mecanismo de proteção para o pilar, implante e estruturas adjacentes diante de forças excessivas.
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Considerando que diferentes tipos de conexão são indicados para manter o sucesso do tratamento a longo-prazo, avaliações adicionais dessa variável são necessárias a fim de revelar sua estabilidade e confiabilidade diante de testes de fadiga.
A evolução dos sistemas de implantes (Joos & Meyer 2006, Taylor & Agar 2002) e a busca pelo sucesso a longo prazo associado ao apelo estético impeliram para o desenvolvimento de componentes protéticos também com diferentes características (Esposito et al. 2005).
Embora o metal seja tradicionalmente empregado na odontologia, sua aplicabilidade torna-se restrita por comprometer a estética muco-gengival devido à coloração acinzentada e ausência de translucidez (Yildirim et al. 2003). Diante de tal limitação, surgiu a possibilidade de obtenção de pilares cerâmicos a partir de cerâmicas reforçadas por alumina ou dióxido de zircônia (ZrO2) (Adatia et al. 2009,
Aramouni et al. 2008, Garine et al. 2007).
Zircônia é uma cerâmica policristalina sem nenhum componente vítreo que apresenta o fenômeno de alotropia, ou seja, pode apresentar a mesma composição química porém em diferentes arranjos atômicos caracterizando as formas monoclínica, cúbica e tetragonal (Bachhav & Aras 2011, Lughi & Sergo 2010). A zircônia pura assume a forma monoclínica em temperatura ambiente e mantém-se estável até 1170oC. Acima dessa temperatura, ocorre a transformação para a fase tetragonal mantida até 2370oC. Após essa fase, a zircônia então transforma-se na fase cúbica até atingir o ponto de fusão em 2680oC (Bachhav & Aras 2011, Lughi & Sergo 2010). Uma propriedade importante desse material é a capacidade de transformação da fase tetragonal para monoclínica com um aumento de volume de aproximadamente 3%-5% (Bachhav & Aras 2011, Blatz et al. 2009, Butz et al. 2005, Guazzato et al.
2004, Velazquez-Cayon et al. 2012). Inicialmente, essa característica limitava o uso da zircônia pois o aumento de volume diante de resfriamento induzia trincas e falha catastrófica. Contudo, com o avanço das pesquisas, essa propriedade passou a ser considerada atrativa para a tenacidade desse material visto que o aumento de volume dos grãos seria capaz de causar compressão ao redor de uma trinca pré-existente e impedir a sua propagação (Lughi & Sergo 2010).
A adição de óxidos estabilizadores permite a obtenção de zircônia parcialmente estabilizada, a qual, em temperatura ambiente, constitui-se de uma matriz de zircônia cúbica com precipitados tetragonal e monoclínico (Bachhav & Aras 2011, Gomes & Montero 2011). Quando óxido de ítrio (Y2O3) a 3mol% é
utilizado para essa estabilização, é obtida então a zircônia policristalina tetragonal estabilizada por ítrio (Y-TZP) contendo apenas a fase tetragonal em temperatura ambiente (Gomes & Montero 2011).
No entanto, mesmo com a estabilização, os grãos de zircônia sofrem uma transformação lenta e espontânea da fase tetragonal para a fase monoclínica em ambiente úmido com baixa temperatura, caracterizando o fenômeno de degradação a baixa temperatura. Esse processo inicia-se nos grãos superficiais e progride para o interior do material, causando redução na resistência flexural e aumentando o risco de falha catastrófica já que o material não pode retornar ao seu estado inicial após essa degradação (Guess et al. 2010a, Lughi & Sergo 2010). Diante dessa limitação, é importante que as estruturas em zircônia estejam sempre recobertas para evitar a exposição ao meio oral (Guess et al. 2010a).
Na Odontologia, a introdução da zircônia tetragonal policristalina estabilizada por ítrio (Y-TZP) para a obtenção de infra-estruturas ampliou a indicação de restaurações totalmente cerâmicas com uma alta taxa de sucesso devido à
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biocompatibilidade e maior resistência em comparação às cerâmicas convencionais (Aboushelib et al. 2008, Pittayachawan et al. 2007). Além disso, o sucesso da utilização da zircônia para confecção de pilares está associado a características físico- químicas como alta resistência flexural (900 a 1400 MPa), dureza Vickers (1200) e tenacidade à fratura (10 a 12 MPa m0,5) (Blatz et al. 2009, Caglar et al. 2011).
No entanto, enquanto o comportamento elástico do metal permite acomodação da deformação plástica gerada pela fricção entre diferentes componentes no sistema pilar-implante; a zircônia é um material mais sensível e, devido à sua elevada dureza e friabilidade, não deve ser empregada com espessura muito reduzida já que a maior tensão gerada nos pontos de contato com outros componentes do sistema pode resultar em fratura (Aboushelib & Salameh 2009). Além disso, o óxido de ítrio comumente utilizado para a estabilização da zircônia é sensível às alterações térmicas ocasionadas durante os ciclos de queima da cerâmica de revestimento, podendo afetar a integridade estrutural do material (Aboushelib et al. 2008).
O crescente interesse pelo desenvolvimento de pilares cerâmicos para restaurações implanto-suportadas impulsionou a revisão de literatura realizada por Gomes &Montero (2011) especificamente sobre os pilares de zircônia. Os autores realizaram um levantamento da literatura através da base Pubmed/Medline utilizando os termos dental abutments, dental porcelain e zirconia e encontraram 20 estudos pertinentes ao objetivo proposto publicados entre 1999 e 2009. De acordo com os estudos avaliados, conclui-se que os pilares de zircônia apresentam boa adaptação na interface pilar-implante, excelente biocompatibilidade e são uma boa alternativa para regiões esteticamente comprometidas como restaurações unitárias com biotipo gengival fino. No entanto, diversos aspectos precisam ser estudados principalmente em relação ao sucesso a longo prazo de tais restaurações.
De acordo com os diferentes materiais disponíveis para fabricação dos pilares, Yildirim et al. (2003) quantificaram a carga de fratura obtida para pilares de alumina e zircônia adaptados a implante de hexágono externo e restaurados com coroas unitárias totalmente cerâmicas. Os espécimes foram submetidos a carregamento estático oblíquo (30o) até a fratura dos mesmos. Os resultados revelaram diferença estatisticamente significante entre os grupos com maior carga de resistência à fratura para o pilar de zircônia. Segundo os autores, esse resultado era esperado devido à maior resistência flexural, maior tenacidade à fratura, maior densidade e menor tamanho de partículas apresentado pela zircônia. Quanto ao modo de falha, todos os espécimes com pilar de alumina apresentaram fratura do pilar na região próxima à cabeça do parafuso de retenção. Já os espécimes com pilar de zircônia não apresentaram homogeneidade no tipo de falha; sendo observado fratura do pilar, coroa e parafuso de retenção.
Do mesmo modo, Att et al. (2006) avaliaram a resistência à fratura de restaurações unitárias totalmente cerâmicas cimentadas sobre pilares de alumina, zircônia e titânio. Inicialmente, os espécimes foram submetidos a teste termomecânico com carregamento oblíquo (49N, 1,6 Hz, 45o) durante 1,2 X 106 ciclos e então submetidos a carregamento estático em uma máquina de ensaio universal. Os resultados demonstraram valores decrescentes de resistência à fratura para as restaurações com pilares de titânio, zircônia e alumina, respectivamente. Quanto ao modo de falha característico, o grupo com pilar de titânio apresentou fratura do parafuso enquanto fratura do pilar foi observada no grupo com pilar de alumina. Já para o grupo com pilar de zircônia, houve distribuição da falha entre fratura do parafuso, pilar e coroa. Além disso, foi observado que os pilares cerâmicos (alumina e zircônia) apresentaram falha adesiva entre a base metálica e o material
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cerâmico na região de conexão do pilar à plataforma do implante. Isso sugere que a região cervical pode ser uma área de maior concentração de tensão diante do efeito de alavanca gerado pelo carregamento.
Butz et al. (2005) também compararam a resistência à fratura e o modo de falha de pilares de titânio, alumina e zircônia com base em titânio adaptados a implante de hexágono externo e restaurados com coroa metálica. Os espécimes foram submetidos a teste termomecânico com carregamento oblíquo (30N, 1,3 Hz, 50o) durante 1,2 X 106 ciclos seguido de carregamento estático até a fratura. De acordo com a carga de resistência à fratura, o pilar de zircônia com base metálica apresentou comportamento semelhante ao pilar de titânio. Já o pilar de alumina exibiu o menor valor de resistência. Quanto ao modo de falha, os espécimes com pilar de zircônia e base metálica apresentaram fratura do pilar e do parafuso de retenção e deflexão do sistema coroa-pilar. Já no grupo com pilar de alumina, todos os espécimes apresentaram fratura do pilar enquanto deflexão ocorreu em todos os espécimes com pilar de titânio.
Apicella et al. (2011) avaliaram a resistência à fratura de pilares de titânio e zircônia submetidos a testes mecânicos. Nesse estudo, implantes de titânio de hexágono interno foram embutidos em secções da mandíbula em resina para simular restauração na região de pré-molar. Os espécimes foram submetidos a carregamento estático (45o) até ocorrer a falha do componente. De acordo com os resultados, os pilares de titânio apresentaram maior resistência à fratura do que os pilares de zircônia. Os espécimes com pilar de titânio exibiram fratura do parafuso de retenção e curvatura do hexágono do pilar enquanto o outro grupo apresentou fratura dos pilares de zircônia. Além disso, a microscopia revelou que a falha dos parafusos nos espécimes com pilar de titânio ocorreu por nucleação, coalescência e propagação da
trinca enquanto os pilares de zircônia exibiram o perfil de fratura concoidal