Delineamento Geral da Pesquisa
Para a realização deste estudo foram utilizados implantes convencionais padrão Branemark (HE 4.1 x 11 mm; SIN – Sistema de Implante, São Paulo, SP, Brasil), implantes curtos (HE 5 x 6 mm; SIN – Sistema de Implante, São Paulo, SP, Brasil), mini pilares (Mini Abutment - HE 4.1 x 2 mm; SIN – Sistema de Implante, São Paulo, SP, Brasil), análogos convencionais de mini pilar, cilindros para sobrefundição em liga de CoCr, parafusos protéticos de titânio (SIN – Sistema de Implante, São Paulo, SP, Brasil) e blocos Ceramill Sintron® em CoCr (Amann Girrbach, Koblach, Alemanha).
Para a execução do presente estudo, foram confeccionadas 20 infraestruturas de próteses parciais fixas de 3 elementos suportadas por dois implantes, por meio do processo de sobrefundição (n=10) e sistema CAD/CAM (n=10), utilizando dois tipos de comprimento de implantes – curtos (HE 5 x 6 mm) e padrão Branemark (HE 4.1 x 11 mm). Os modelos fotoelásticos foram confeccionados em duas condições clínicas, um modelo com dois implantes convencionais, e outro com um convencional e um curto de maior diâmetro. Os valores de desajuste marginal foram aferidos entre os pilares intermediários (mini pilar) e os cilindros das infraestruturas protéticas por meio do teste do parafuso único (Sartori et al., 2004; Bhering et al., 2015) na matriz metálica e nos modelos fotoelásticos confeccionados. Em seguida, a distribuição de tensão foi avaliada quantitativamente e qualitativamente por meio da análise fotoelástica em dois momentos: após a fixação da infraestrutura protética aos pilares intermediários e após a aplicação de carga de 280 N (Mericske-Stern et al., 1995).
Obtenção das Infraestruturas sobrefundidas
Um modelo mestre metálico com dimensões de 30 x 20 x 15 mm foi usinado em aço inoxidável com duas perfurações a uma distância de 18 mm (centro a centro). Dois análogos de mini pilar foram aparafusados ao mesmo por meio de parafusos
transversais a fim de simular a condição clínica de dois implantes instalados em região de primeiro pré-molar e primeiro molar superiores, sendo o segundo pré-molar funcionando como pôntico. Os pilares foram denominados como Pilar M e P da esquerda para a direita (Figura 1).
Um enceramento padrão foi confeccionado em cera para escultura (Cera Yeti Thomax - Dental Produkte GmbH, Engen, Alemanha) por meio da técnica de enceramento progressivo, simulando uma prótese parcial fixa de primeiro pré-molar a primeiro molar superior (Figura 2). O conjunto modelo mestre metálico/enceramento foi moldado com silicone de adição (Flexitime Easy Putty Correct Flow - Heraeus-Kulzer, Hanau, Alemanha) a fim de se obter uma matriz para confeccionar os enceramentos em resina acrílica das infraestruturas. Cilindros para sobrefundição foram aparafusados sobre o modelo mestre, e uma PPF de primeiro pré-molar a primeiro molar superior foi encerada com resina acrílica de baixa contração (Duralay II - Duralay, Reliance Dental Mfg Co., Chicago USA) a partir do molde em silicone posicionado (Figura 3).
M 18 mm
30 mm 15 mm
20 mm P
Após a obtenção das infraestruturas enceradas (Figura 4), as mesmas foram seccionadas com disco de aço monoface na região entre pré-molares, e unidas novamente com resina acrílica para diminuir a possibilidade de distorções devido à contração da resina acrílica.
Figura 3. O molde obtido a partir do enceramento padrão em cera foi preenchido com resina acrílica de baixa contração para obtenção das
infraestruturas sobrefundidas. Figura 2. Enceramento padrão em cera.
As infraestruturas enceradas foram sobrefundidas em liga de Cobalto-Cromo (Starloy C - Degudent, Dentsply, Hanau-Wolfgang, Alemanha). Em seguida, foram jateadas com partículas de óxido de alumínio de 100µm, a uma pressão de 0,55MPa. As infraestruturas receberam acabamento e polimento com brocas de tungstênio em baixa rotação, exceto na região da cinta dos cilindros, obtendo-se as infraestruturas confeccionadas por sobrefundição (Figura 5).
Obtenção das Infraestruturas usinadas (CAD/CAM)
Para a confecção das infraestruturas CAD/CAM, a matriz metálica foi inicialmente escaneada. Posteriormente, um dos enceramentos em resina acrílica para confecção das infraestruturas sobrefundidas (anteriormente à sobrefundição) foi escaneado sobre a matriz metálica (Scanner Ceramill map300® - Amann Girrbach,
Figura 4. Enceramento de uma infraestrutura em resina de baixa contração.
Figura 5. Infraestrutura sobrefundida: vista vestibular (A) e lingual (B).
Koblach, Alemanha). A partir da manipulação das imagens obtidas no sotfware (Ceramill map v2.7.05.® - Amann Girrbach, Koblach, Alemanha), o modelo virtual foi confeccionado (Figura 6).
Após a confecção do modelo virtual, as infraestruturas foram usinadas em blocos de Cobalto-Cromo por uma fresadora (Ceramill Motion 2® - Amann Girrbach, Koblach, Alemanha) e sinterizadas a 1280°C por 5 horas na caixa de sinterização (Ceramill Sinter Box® - Amann Girrbach, Koblach, Alemanha) do forno de sinterização (Ceramill Argotherm® - Amann Girrbach, Koblach, Alemanha), obtendo-se as infraestruturas confeccionadas por meio do sistema CAD/CAM (Figura 7).
Figura 6. Modelo virtual.
Figura 7. Infraestrutura CAD/CAM: vista vestibular (A) e lingual (B).
Confecção dos Modelos Fotoelásticos
Transferentes para mini pilar foram aparafusados sobre o modelo mestre e unidos com uma haste metálica e resina acrílica de baixa contração (Figura 8 A), iniciando pela fixação de um dos transferentes a uma extremidade da haste metálica, e após a polimerização do primeiro incremento de resina, o segundo foi aplicado. Após a polimerização da resina acrílica, o conjunto modelo/transferência foi posicionado no centro de um cilindro de PVC fixado com cera utilidade (Lysanda - JB Med e Odonto Products, São Paulo, SP, Brasil) sobre uma placa de vidro (Figura 8 B e C). Silicone (Silibor - Silibor Indústria e Comércio Ltda, São Paulo, SP, Brasil) foi manipulado de acordo com as proporções recomendadas pelo fabricante e vertido (Figura 8 D) sobre o conjunto a fim de obter uma matriz para confecção dos modelos fotoelásticos com as mesmas dimensões do modelo mestre e mesmo posicionamento do conjunto implante/mini pilares através dos transferentes (Figura 9 A).
A B
C D
Figura 8. A) Transferentes fixados com uma haste metálica e resina acrílica de baixa contração sobre a matriz metálica; B) Cilindro de PVC sobre placa de vidro; C) Fixação do cilindro de PVC com cera sobre a placa de vidro, e posicionamento do
conjunto modelo/transferência; D) Silicone vertido sobre o conjunto matriz/transferência.
Após a obtenção do molde em silicone, a resina fotoelástica (Araldite GY279, catalisador Aradur 2963 – Araltec Produtos Químicos Ltda, Guarulhos, SP, Brasil) foi manipulada com a proporção de 2:1 (resina:catalisador) por 1 minuto em um pote Jon de vidro, deixando a mistura homogênea e sem estrias. A fim de evitar possíveis bolhas no material, que inviabilizariam a análise, o recipiente contendo a resina foi inserido em uma câmara de pressão acoplada a uma mangueira de injeção de ar e uma pressão de 60 kgf/cm2 foi aplicada por 20 minutos. Posteriormente, os implantes foram aparafusados sobre os transferentes da matriz de Silibor (Figura 9 B).
Após a eliminação das bolhas na câmara de pressão, a resina fotoelástica foi vertida lentamente sobre a matriz de silicone para obtenção do modelo fotoelástico para a primeira situação clínica (modelo com dois implantes convencionais). O mesmo procedimento foi realizado para obtenção do segundo modelo fotoelástico com um implante convencional e um implante curto de maior diâmetro.
Após 72 horas, os parafusos dos transferentes foram removidos da matriz de Silibor e o modelo fotoelástico foi retirado. Foi realizada aplicação suave de lixa d’água nº 1200 (3M do Brasil, Sumaré, SP, Brasil). As características ideais do modelo fotoelástico foram verificadas, tais como translucidez e acabamento superficial adequado estando, desta maneira, apropriado para a metodologia de análise fotoelástica.
Assim, um modelo fotoelástico para cada situação clínica foi obtido: 1) dois implantes padrão Branemark (4.1 × 11 mm) (Figura 10 A); e 2) um implante curto de
Figura 9. A) Molde em silicone obtido; B) Implantes aparafusados sobre os transferentes da matriz de silicone.
maior diâmetro e um implante padrão Branemark (5 × 6 mm, 4.1 × 11 mm) (Figura 10 B).
Avaliação do Desajuste Marginal Vertical
O desajuste marginal vertical existente entre pilares intermediários e os cilindros das infraestruturas foi quantificado utilizando um microscópio de medição com precisão de 1,0 μm e aumento de 120 vezes (UHL VMM-100-BT - Reino Unido), equipado com câmera digital (KC-512NT - Kodo BR Eletrônica Ltda, São Paulo, SP, Brasil) e unidade analisadora (QC 220-HH Quadra-Check 200 - Metronics Inc., Bedford, Estados Unidos) (Figura 11).
Figura 10. A) Modelo com dois implantes convencionais; B) Modelo com um implante curto de maior diâmetro e um implante convencional.
As avaliações foram realizadas por um examinador previamente calibrado - coeficiente de correlação intraclasse para face vestibular de 0,995 (p<0,0001) e para a face palatina de 0,996 (p<0,0001) - e de acordo com o teste do parafuso único (Sartori et al., 2004; Bhering et al., 2015), na matriz metálica e nos modelos fotoelásticos. Para tal, a localização da leitura foi padronizada na porção central da plataforma do mini pilar entre a borda superior do mesmo e a infraestrutura protética.
Os parafusos protéticos receberam torque de apertamento de 10 Ncm, enquanto os mini pilares (nos modelos fotoelásticos) receberam torque de apertamento de 20 Ncm, utilizando torquímetro digital com precisão de 0,1 Ncm (Torque Meter TQ- 8800 – Lutron, Taipei, Taiwan) acoplado a um dispositivo que permitiu o seu posicionamento paralelo ao longo eixo dos parafusos protéticos e dos parafusos de mini pilar (Figura 12). As infraestruturas protéticas foram posicionadas sobre o modelo e o parafuso protético de uma extremidade da infraestrutura foi aparafusado com torque de 10 Ncm, sendo a avaliação do desajuste marginal realizada no retentor em alça, nas faces vestibular e lingual, em posições diametralmente opostas. A avaliação se repetiu para a outra extremidade, e a partir dos valores obtidos em ambas as extremidades um valor médio de desajuste marginal foi obtido por pilar avaliado e por infraestrutura.
A avaliação do desajuste vertical marginal foi realizada como descrito anteriormente para todas as infraestruturas (n=20) na matriz metálica e nos modelos
fotoelásticos após os intermediários aparafusados sobre os implantes (Mini Abutment MA4102 – SIN Sistema de Implante, São Paulo, SP, Brasil) utilizando torque de 20 Ncm.
Análise fotoelástica das tensões sobre infraestruturas protéticas
A análise fotoelástica foi realizada após 72 horas da confecção dos modelos fotoelásticos. Para as análises, foi utilizado um polariscópio de transmissão horizontal desenvolvido no Laboratório de Projetos Mecânicos Henner Alberto Gomide, da Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Uberlândia (LPM/FEMEC/UFU), composto por dois filtros retardadores de ¼ de onda e dois filtros polarizadores, denominados de polarizador e analisador, e equipado com uma célula de carga (LD1050 Série 19878 – Líder, Araçatuba, SP, Brasil) para realização do carregamento (Figura 13). Os quatro filtros foram ajustados com as respectivas angulações: 0°, 45°, 135° e 0°.
Foram realizadas marcações sobre a plataforma do polariscópio a fim de padronizar o posicionamento dos modelos fotoelásticos, e consequentemente, das fotografias. Para a análise de cada infraestrutura sobre os modelos fotoelásticos, os mini pilares receberam torque de apertamento de 20 Ncm e os parafusos protéticos receberam torque de apertamento de 10 Ncm. Uma fina camada de óleo mineral foi aplicada sobre os modelos para otimização da visualização das tensões. Após o apertamento dos parafusos e posicionamento dos modelos sobre a plataforma do polariscópio, as fotografias foram realizadas na situação inicial (após a fixação da infraestrutura protética aos pilares intermediários) e após a aplicação de carga de 280 N sobre o molar. Entre cada avaliação, o modelo foi mantido em estufa por no máximo 15 minutos até que não fosse mais observada tensão através do polariscópio (Figura 14).
Figura 13. Polariscópio circular de transmissão plana (FEMEC/UFU - FOP/UNICAMP): A) Fonte de luz branca; B) Polarizador; C) Filtro de ¼ de onda (retardador); D) Filtro de
¼ de onda (retardador); E) Analisador; F) Posicionador de dispositivo fotográfico; G) Célula de carga; H) Dispositivo de mensuração de carga.
As imagens foram obtidas através de uma câmera digital (Canon SX50HS - Miyazaki Daishin Canon Inc., Miyazaki, Japão), e dois tipos de avaliação foram conduzidas sobre as mesmas: análise quantitativa e qualitativa. Para a análise quantitativa, as imagens foram analisadas no programa Fringes® (Laboratório de Projetos Mecânicos – FMEC, Universidade Federal de Uberlândia) para quantificação da tensão cisalhante. Para tal, 10 pontos de interesse foram determinados ao redor de cada um dos implantes (Figura 15), obtendo-se uma média de tensão por implante e por infraestrutura. A análise qualitativa foi realizada com um software gráfico (Adobe Photoshop CS5®; Adobe Systems, San Jose, CA) para interpretação das mesmas quanto aos níveis e à distribuição das tensões geradas.
Figura 15. 10 pontos de interesse determinados ao redor de cada implante através do programa Fringes® para uma infraestrutura CAD/CAM (A) e sobrefundida (B).
Figura 14. Verificação da ausência de tensão após manutenção do modelo em estufa por 15 minutos entre as avaliações.
Apêndice 2
Valores absolutos de desajuste marginal e tensão (por grupo) obtidos no Capítulo 1:
Médias de Desajuste Marginal e Tensão do grupo CAD/CAM Infraestrutura
(n)
Média Desajuste Marginal (µm) Média Tensão (MPa) Implante M Implante P Implante M+P/2 Implante M Implante P Implante M+P/2 1 22 88 55 240,86 599,60 420,23 2 20 19 19 70,69 17,82 44,25 3 47 45 46 324,62 337,98 331,30 4 41 49 45 474,60 270,27 372,43 5 22 42 32 373,62 108,40 241,01 6 24 39 31 221,86 286,01 253,93 7 102 69 85 468,36 546,47 507,42 8 22 49 35 156,22 387,88 272,05 9 20 29 24 207,01 42,17 124,59 10 31 55 43 254,23 351,78 303,00
Médias de Desajuste Marginal e Tensão do grupo Sobrefundido Infraestrutura
(n)
Média Desajuste Marginal (µm) Média Tensão (MPa) Implante M Implante P Implante M+P/2 Implante M Implante P Implante M+P/2 1 30 34 32 252,45 19,30 135,88 2 23 14 18 67,42 5,05 36,23 3 43 52 47 407,18 206,41 306,80 4 47 55 51 580,60 319,27 449,94 5 17 17 17 65,64 39,50 52,57 6 53 126 90 457,67 608,84 533,26 7 34 149 91 435,10 635,57 535,34 8 30 19 24 305,91 4,75 155,33 9 20 40 30 575,28 138,10 356,69 10 14 21 17 5,05 96,82 50,93
77
78