INSTITUTO DE CIÊNCIAS DE SAÚDE

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INSTITUTO DE CIÊNCIAS DE SAÚDE - FUNORTE - SOEBRÁS

PÓS-GRADUAÇÃO EM IMPLANTODONTIA

TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE DE IMPLANTES:

A realidade da osseointegração

ANDRÉ LUÍS LUCAS

Brasília, DF 2012

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FUNORTE - SOEBRÁS

TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE DE IMPLANTES:

A realidade da osseointegração

ANDRÉ LUÍS LUCAS

Monografia apresentada ao Programa de Especialização em Implantodontia do Instituto de Ciências da Saúde / Funorte / Soebrás – Núcleo Brasília, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Especialista.

Orientador M.Sc Renato César da Silva Tosta

Brasília, DF 2012

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INSTITUTO DE CIÊNCIAS DE SAÚDE

FUNORTE - SOEBRÁS

TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE DE IMPLANTES:

A realidade da osseointegração

ANDRÉ LUÍS LUCAS Monografia apresentada ao Programa de Especialização em Implantodontia do Instituto de Ciências da Saúde / Funorte / Soebrás – Núcleo Brasília, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Especialista.

Orientador M.Sc Renato César da Silva Tosta

Brasília, DF 2012

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FOLHA DE APROVAÇÃO

TRATAMENTO DE SUPERFÍCIE DE IMPLANTES:

A realidade da osseointegração

Monografia apresentada ao Programa de Especialização em Implantodontia do Instituto de Ciências da Saúde / Funorte / Soebrás – Núcleo Brasília, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Especialista.

Orientador M.Sc Renato César da Silva Tosta

Brasília, ---/---/---

BANCA EXAMINADORA

Prof. Orientador:

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DEDICATÓRIA

Dedico esse trabalho aos meus pais, minha amada esposa Joana e a minha querida filha Paola. Agradeço toda a contribuição por parte da equipe de coordenação do curso.

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LISTA DE SIGLAS

Ti – Titânio

HA - Hidroxiapatita

CCC - cúbica de corpo centrado GPa – Gigapascal

β – beta Cr – cromo

°C – Graus celsius NiCr – Níquel Cromo TiO² - óxido de Titânio Mm – milímetro

MEV – Microscopia eletrônica de varredura μm – micrômetro

Rx – Difração de raio x

Cadcam - Sistemas integrados de produção visando prototipagem rápida ms - metro pro segundo

Ms - micrometro por segundo PO4 - íon de fosfato

V - vanádio AL - alumínio

CaO - óxido de cálcio P2O5 - fosfato

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P - fosforo F - ferro

Mg - magnésio Co - cobalto PS - plasma spray H2SO4 - ácido sulfúrico CaCL2 - cloreto de cálcio HF - ácido fluorídrico SB - superfície jateada

SLA - superfície com condicionamento acido TPS - plasma spray de titânio

Ti6-AL-4V - liga de titânio composta H2O2 - água oxigenada

Ncm - nanômetro por centímetro NaOH - hidróxido de sódio OAH - osso alveolar humano Kg - Kilograma

W - watts

ALP – Fosfatase alcalina TiCP - titânio comercial puro CPT – Conteúdo de proteína total

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SUMÁRIO

METODOLOGIA ... 12

1. INTRODUÇÃO ... 13

2. REVISÃO DE LITERATURA ... 15

2.1 Possibilidades de tratamento de superfície em implantes: ... 28

2.2 Métodos de alterações de superfície de implantes: ... 30

2.3 Tipos de tratamento de superfície de implantes ... 31

2.4 Quadros e figuras sobre tratamento de superfície ... 35

2.4.1 Quadro - Tratamento de superfície e fabricantes ... 35

2.4.2 Figuras ... 36

2.4.2.1 Figura 1 - Formada pelas imagens 2 e 3 , demonstrando o tratamento de superfície do implante usinado ... 36

2.4.2.2 o tratamento de superfície do implante com HCL + HNO3 ... 37

2.4.2.3 o tratamento de superfície do implante jateado com Tio2 + e com ataque ácido ... 38

2.4.2.4 o tratamento de superfície do implante oxidado por Cálcio e Fósforo. ... 39

3. DISCUSSÃO ... 40

4. CONCLUSÃO ... 46

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RESUMO

Ao longo dos anos os implantes dentários sofreram alterações em sua morfologia, forma e dimensões. Há uma variedade de tratamento de superfície disponível para implantes osseointegráveis. Esses variam em sua técnica de obtenção, rugosidade, características superficiais físicas e químicas. As propriedades da superfície dos implantes mais importantes são a topografia, a química, a carga de superfície e a molhabilidade. Tais propriedades afetam processos de adsorção iônica e absorção de proteínas, interação célula e superfície do implante resultante no desenvolvimento do tecido na interface entre o osso e o biomaterial, que são relevantes para a funcionalidade. Cada um com as suas vantagens, desvantagens e indicações. O presente trabalho, através de levantamento de pesquisa bibliográfica, revisa a literatura existente a respeito do tratamento de superfície do implante que buscam por meio dos processos de modificações nas superfícies, obter uma resposta biológica mais rápida.

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ABSTRACT

Over the years dental implants have changed in their morphology, shape and dimensions. A variety of surface treatments available for dental implants. These vary in their technical achievement, roughness, surface chemical and physical characteristics. The surface properties of implants are more important topography, chemical charge and surface wettability. Such properties affect ion adsorption processes and absorption of protein cell interaction and the implant surface resulting in the development of tissue at the interface between the bone and biomaterial, which are important for functionality. Each has its advantages, disadvantages and indications. This paper, through a survey of literature, reviews the existing literature regarding the treatment of implant surface looking through the processes of changes in surface, obtaining a biological response faster.

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PROPOSIÇÃO

Este trabalho tem o objetivo de revisar a bibliografia a respeito de tratamento aplicado às superfícies de implantes, suas classificações em: fisioquímicas, morfológicas e bioquímicas; mostrando suas qualidades e seu efeito na osseointegração.

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12 METODOLOGIA

Esse trabalho busca através da pesquisa bibliográfica, na literatura existente em 1996 a 2011, a respeito do tratamento de superfície em implantes, com auxílios dos seguintes sites da Biblioteca Virtual em Saúde, LILACS - Literatura Latino-Americana e do Caribe em Ciências da Saúde e a MEDLINE - Literatura Internacional em Ciências da Saúde, que é uma base de dados da literatura internacional da área médica e biomédica, produzida pela NLM (National Library of Medicine, USA.

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13 1. INTRODUÇÃO

A Odontologia tem buscado novas técnicas a fim de atender as necessidades da sociedade. Tais técnicas devem ser pautadas na funcionalidade e preservação da estética, fatores importantes que proporcionarão ao paciente um resgate de sua autoestima e restabelecimento de sua saúde.

O uso de implantes osseointegráveis no tratamento do edentulismo é hoje uma das técnicas mais previsíveis e bem sucedidas no âmbito da odontologia contemporânea. (BEZERRA et al., 2011,p.21).

Para Carvalho et al., (2009, p.124), a previsibilidade dos implantes dentários tem sido variável em diferentes pacientes e em diferentes áreas da mesma boca. Cita-se como exemplo os menores índices de sucesso relatados nos implantes maxilares em relação aos mandibulares.

A restauração bem sucedida está relacionada diretamente à correta instalação dos implantes, perfeito manuseio dos tecidos moles, escolha dos componentes protéticos apropriados e trabalhos laboratoriais de qualidade. Além disso, esse sucesso só pode ser alcançado quando a reabilitação protética se traduz em reabilitação funcional, estética e psicológica do indivíduo. (PEDRAZINI; WASSALL, 2009).

O implante veio para atender a essa demanda e diversos estudos têm se voltado a esse elemento importante na reabilitação oral. Atualmente, são realizadas modificações no desenho do corpo e na superfície do implante. Infere-se que aumente o sucesso em ossos menos densos por meio do hipotético ganho de uma melhor ancoragem e uma maior área de superfície para a distribuição das cargas oclusais. (CARVALHO, et al., 2009).

Os implantes são fabricados geralmente em titânio e o seu uso Odontologia está relacionado às excelentes propriedades mecânicas, físicas e químicas. (ESTRÊLA et al, 2009)

Tendo em vista os esforços mecânicos, existe a exposição do implante a meios agressivos na cavidade bucal, como placa bacteriana e saliva, cujo

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14 ambiente é particularmente favorável à biodegradação de metais devido às suas propriedades térmicas, iônicas, microbiológicas e enzimáticas (FATHI et al., 2003, apud SARTORI, 2006).

O tratamento da superfície tem importância devido às reações primárias que ocorrem na interface implante-osso esta é dependente da composição química da superfície e da sua morfologia: rugosidade, porosidade e salpicos. (VAZ, 2007).

É possível que o tratamento da superfície com oxidação térmica, melhore a resistência à corrosão e reduza a liberação iônica pelo aumento da espessura da camada de óxido. (MEIRA; ARGENTA; CAMPOS JÚNIOR, 2001).

Há uma variedade de tratamento de superfície disponível para implantes osseointegráveis. Esses variam em sua técnica de obtenção, rugosidade, características superficiais físicas e químicas. Cada um com as suas vantagens, desvantagens e indicações. (CARVALHO et al, 2009). O Titânio e hidroxiapatita são largamente usados na odontologia como biomateriais. (MARQUES, 2007, p.23).

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15 2. REVISÃO DE LITERATURA

Há na atualidade, uma diversidade de tratamentos em superfície de implantes osseointegráveis, variando em sua técnica de obtenção, rugosidade, características superficiais físicas e químicas. As alterações de superfície têm por objetivo melhorar a biocompatibilidade e a osseocondutividade ao longo do implante.

Ressalta-se que cada um dos tratamentos possui suas vantagens, desvantagens e indicações. A seguir, relatos de estudos envolvendo o tratamento de superfície do titânio, conforme autores renomados e ordem cronológica das pesquisas:

Pesquisas de 1995

Wong et al. (1995 apud Amarante; Lima, 2001, p.169), investigaram o efeito da topografia superficial de três diferentes implantes (jateados com areia, atacados por ácido e revestidos com hidroxiapatita) quanto a resistência à força de remoção por tração, assim como, o percentual de superfície em contato com osso. Os implantes, instalados em joelhos de cobaias, foram avaliados após 12 meses in situ. Demonstraram excelente correlação positiva (r2=90) entre a rugosidade da superfície e a resistência à força de remoção por tração.

Aragones, (1996), com o objetivo de testar diferentes tratamentos superficiais foram utilizados 28 coelhos machos albinos (peso médio=3,2Kg), sendo que cada animal recebeu 2 implantes usinados com titânio grau I, de composição certificada. Em cada animal, um dos implantes foi utilizado para análise histológica (determinação da porcentagem de osseointegração) e o

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16 outro para teste mecânico de interface (teste de força máxima de desrosqueamento). Os animais foram divididos em 4 grupos, de acordo com os tratamentos superficiais dos implantes: Grupo 1) limpeza apenas com detergente, Grupo 2) limpeza com detergente, seguido de tratamento ácido sulfúrico, Grupo 3) os tratamentos anteriores, seguidos de jato de óxido de alumínio e Grupo 4) limpeza inicial seguida de passivação com ácido nítrico. Após 12 semanas de cicatrização as peças foram retiradas para análise histológica. As lâminas foram feitas de acordo com protocolo para material näo-descalcificado e digitalizadas. Mediu-se a porcentagem de contato linear entre osso e implante nas 2 primeiras e nas 2 últimas roscas de cada implante. O outro implante de cada animal foi desrosqueado com torquímetro manual e os resultados de pico de força foram anotados em Ncm. Os resultados demonstraram superioridade dos grupos tratados com métodos que aumentam a rugosidade superficial, e os valores mais altos na porcentagem de osseointegração foram encontrados nos grupos 2 (58,28 por cento) e 4 (51,59 por cento), usando-se testes paramétricos para p<0,05. Sendo observada diferença estatisticamente significante entre o Grupo 2. e Grupo I (p=0,000) e entre os grupos 4 e 1 (p=0,002). Os resultados do teste de remoção ao torque mostraram que o melhor resultado foi para o Grupo 3 (média de 147,2Ncm) e este resultado foi diferente estatisticamente do grupo 2 (p=0,008), o qual apresentou a menor média. O Grupo 3 apresentou a maior média para densidade óssea no interior das roscas. Este resultado está diretamente relacionado à força de remoção ao torque, mas não à porcentagem de osseointegração.

Lyama et al. (1997, apud Faeda, 2006) compararam a quantidade e a distribuição da formação óssea ao redor do implante de HA em ratos normais e em ratos diabéticos. Foi observado que em ambos os grupos, a formação óssea se deu a partir da superfície de HA do endósteo, periósteo e da medular óssea. Na região distante do endósteo e periósteo, a formação óssea foi menor no grupo controle, e praticamente inexistente no grupo diabético. Estes resultados indicam que a formação óssea na superfície do implante de HA

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17 acontece a partir da superfície, nos ratos normais, enquanto nos ratos diabético ela tem como origem o periósteo e o endósteo, estando suprimida quando distante destes.

Groisman et al, (1998), realizaram uma análise clínica retrospectiva de 5 anos de 2095 implantes com cobertura de hidroxiapatita instalados em 680 pacientes. Os resultados clínicos demonstraram uma taxa de sobrevida de 97.14 por cento para implantes cilíndricos e 95.07 por cento para implantes em forma de parafuso. Pode-se concluir com base na revisão de literatura e nos resultados clínicos apresentados que implantes revestidos com hidroxiapatita vêm a ser uma alternativa de tratamento em casos selecionado de edentulismo

Segundo Rigo et al. (1999, p.23), a técnica consiste em bombardear um alvo do material a ser depositado com um feixe de íons positivos, o qual por transferência de momento provoca o deslocamento de átomos neutros do alvo, que condensam sobre o substrato desejado na forma de um filme fino. Esta técnica tem sido estudada para a deposição de recobrimento de HA sobre ligas de Ti e Co, utilizando como alvo um disco de HA sinterizado. Foi realizado um estudo da cristalinidade dos recobrimentos obtidos mostraram variabilidade, embora detectando-se em algumas amostras HA bem cristalina e em outras uma fase amorfa. Isto se atribuiu às variações na velocidade de resfriamento de uma corrida a outra, assim como a influência da pressão parcial de oxigênio presente no sistema. Esta variação na cristalinidade deve influenciar marcadamente o comportamento biológico das diferentes amostras.

Buser et al. (1999, apud Xavier, 2002, p.32) realizaram um estudo biomecânico em porcos miniatura, da interferência da resistência da interface óssea aos implantes de cpTi com superfície usinada (Ra= 0,15μm), jateada

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18 com areia de granulação 0,25-0,50mm + ataque com ácidos clorídrico e sulfúrico (Ra= 2,0μm) e plasma spray (Ra= 3,1μm). Foi concluído que a resistência na interface dos implantes de titânio é significantemente influenciada pelas características de superfície, uma vez que os implantes com superfície usinada apresentaram menores valores de remoção ao torque quando comparados com os outros dois tratamentos de superfície.

Sun et al., (2000, p.441 apud Kojima et al, 2009, p.116), avaliaram em um de comparação, por meio de ensaio de resistência à flexão, as características da adesão entre resina e o ouro utilizando o processo de união triboquímica (CoJet) comparando ao processo convencional de jateamento com óxido de alumínio e observou que a aplicação de sílica no metal resultou em um aumento significante na taxa de energia a tensão liberada quando comparada com o jateamento de óxido de alumínio (50μm).

Cordioli et al., (2000) avaliaram quatro diferentes tipos de tratamento de superfície de implantes: usinada, tratada por ataque ácido, jateada por dióxido de titânio e duplo ataque ácido (ácido hidrofluorídrico e ácido sulfúrico). Os implantes foram instalados em coelhos (tíbia). Após um determinado período, foi realizada a microscopia eletrônica de varredura (MEV), a superfície usinada foi a mais lisa, enquanto que a superfície tratada por jateamento com óxido de titânio foi a mais rugosa. Pela análise da força de torção, a superfície com tratamento de duplo ataque ácido foi a que apresentou maior valor (40,85 N/cm), enquanto que a superfície usinada obteve os menores valores (25,28 N/cm). Entre as outras superfícies não houve diferenças significantes.

Sanz et al (2001 apud Machado, 2009), estudaram os efeitos do jateamento de fosfato de cálcio grosso, material reabsorvível e inerte, na texturização de implantes. Foram instalados 4 implantes de 4mm de espessura

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19 por 10mm de comprimento na tíbia de dois coelhos. Após 16 semanas os animais foram sacrificados e feitas as análises. A microscopia óptica revelou formação óssea em contato íntimo com o titânio. Houve aposição óssea direta nas áreas côncavas da superfície do implante e tecido ósseo na área cortical preenchendo as roscas do implante. Na microscopia eletrônica de varredura a superfície do implante apareceu como uma grande aspereza, exceto nas três primeiras espiras do implante, onde se via a superfície usinada. A partir da terceira espira a superfície era irregular e rugosa tanto nas cristas como nas depressões. Os autores concluíram que a porosidade obtida aumentou a união mecânica da interface osso-implante e consideraram a osseointegração como bem sucedida.

Diniz; Sader; Soares, (2001), preparam amostras de chapas de titânio com nove condições de superfície, sendo três lixadas até lixa 600 e seis jateadas com óxido de alumínio (alumina com granulometria 65mm e 250mm). Seis condições foram então submetidas a tratamento ácido com solução de ácido sulfúrico/clorídico ou solução contendo ácido fluorídrico. Essas superfícies foram caracterizadas por meio de técnicas, como microscopia eletrônica de varredura (MEV/EDS), espectroscopia de fotoelétrons por raio X (XPS) e medidas de rugosidade média. A solução contendo ácido fluorídrico foi eletiva na remoção das partículas de alunina, provenientes do jateamento mecânico, e na criação de uma microscopia homogeneamente rugorosa.

Almeida, et al., (2002), o emprego do teste do jato na avaliação da adesão de recobrimentos de hidroxiapatita produzidos por eletroforese sobre chapas de titânio mostrou que o teste é rápido e de custo, relativamente, baixo. Além disso, apresenta maior sensibilidade de resposta que o teste da fita que tem sido empregado na avaliação qualitativa desses recobrimentos. Embora qualitativo, o teste do jato mostrou-se útil para uso durante as etapas de desenvolvimento do processo de recobrimento quando se necessita de respostas rápidas. O desenvolvimento da padronização de certos parâmetros como vazão e pressão do jato, distância e ângulo do jato em relação à

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20 superfície e tempo de exposição com medidas de variação de peso da amostras antes e após o ensaio poderá produzir resultados semiquantitativos.

Xavier, (2002, p.32), avaliaram os efeitos do jateamento de Al2O3 e do ataque de ácido oxálico sobre as propriedades químicas e topográficas da superfície do titânio. Para tal, foram utilizados MEV, difratômetro de raios-X e o teste de liberação de íons de Ti, tendo como critério a topografia da superfície do titânio, a inclusão de partículas da areia de abrasão, a contaminação por elementos e a corrosão do titânio. Os resultados mostraram que a superfície áspera criada pelo jateamento era um tanto quanto irregular, com picos afilados e partículas aderidas de areia e taxa de corrosão aumentada. Estas características foram modificadas pelo ataque de ácido oxálico. O contorno da superfície áspera se tornou mais regular e arredondado, as partículas introduzidas foram removidas completamente e a grau de corrosão diminuído. A modificação causada pelo ataque ácido oxálico também criou numerosos microporos secundários (2μm de diâmetro) na base da macrotextura da superfície jateada. Segundo os autores, este tipo de superfície com jateamento modificado é exequível e confiável para ser aplicado em implantes odontológicos, sem nenhum dano à biocompatibilidade do titânio.

Taba Jr.; Cols, (2003, p.252 apud Silva, J., 2006), avaliaram através de controle radiográfico concluíram que superfícies de implantes que venham a aumentar a rugosidade, entre elas o revestimento por plasma spray, induzem maior densidade óssea, quando comparado a superfícies usinadas.

Ribeiro et al.,(2006), avaliaram o efeito do tratamento de superfície de implantes jateadas com óxido de alumínio e condicionadas com ácido no reparo ósseo. Quatorze ratos receberam um implante em cada tíbia, sendo que o mesmo animal recebeu um implante de superfície usinada (Controle) e um de superfície tratada (Teste). Após 60 dias, os animais foram mortos para

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21 obtenção de secções histológicas não-descalcificadas para avaliação dos parâmetros: contato osso-implante, preenchimento ósseo dentro das roscas e proporção e proporção de tecido ósseo mineralizado a uma distância de 500 micrometros da superfície do implante. O grupo Teste apresentou maior contato osso-implante quando comparado ao grupo Controle (p<0,05). Porém, não foram observadas diferenças significantes entre os grupos para os demais parâmetros (p>0,05). Concluiu-se que o tratamento de superfície dos implantes utilizados no presente estudo proporcionou um maior contato direto osso-implante em relação à superfície usinada.

Andrade Júnior, (2006), avaliou os efeitos de superfícies de titânio (Ti), com diferentes rugosidades e quantidades de alumina, na adesão, proliferação e diferenciação de osteoblastos derivados de osso alveolar humano (OAH), e na formação de matriz mineralizada. Amostras de Ti foram lixadas (lixa Sic 600) ou jateadas com alumina (grãos de 65 um e pressão de 414 kpa) e submetidas a ataque duplo com ácido fluorídrico (HF) a 4% por 13 s ou 60 s, seguido de tratamento com solução de HF a 4% e H2O2 a 8%, por 15 s. Cinco superfícies foram avaliadas (L lixada, LI lixada e atacada por HF por 60 s, J -jateada, Jl - jateada e atacada por HF por 13 s e J2 - jateada e atacada por HF por 60 s). OAHs foram isolados e cultivados sobre 4 amostras de cada superfícies (2 x 10 células/poço). O número de células aderidas, após 24 h, foi contado em um hemocitômetro. A viabilidade celular, aos 10 dias, foi avaliada pelo corante azul da tripan. A proliferação celular foi calculada pelo "doubling time" (tempo necessário para o número de células dobrar entre 1 e 10 dias). A atividade de fosfatase alcalina (ALP) e o conteúdo de proteína total (CPT) foram avaliados, respectivamente, pela liberação de timolftaleína e pelo método modificado aos 7, 14 e 21 dias. A formação de matriz mineralizada foi estudada aos 21 dias de cultura, utilizando-se o corante vermelho de alizarina. A presença do Ca e P foi confirmada pela análise semiquantitativa (EDS). A área média ocupada pela matriz mineralizada foi estabelecida pelo KS400. As superfícies apresentaram rugosidades estatisticamente distintas (p< 0.001 ANOVA), em micrômetros (L= 0.25 ±0.06, Ll= 0.52 ±0.04, J= 1.00 ±0.07, Jl= 0.98 ±0.03 e J2= 0.99 ±0.08). O alumínio foi visualizado nas superfícies J e Jl, e confirmado pelo EDS. A análise digital com o programa KS400 indicou que a

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22 área média ocupada pela alumina foi maior na superfície J do que na superfície Jl (respectivamente, 9,72% ±0,50 vs 0,22%.±0,13

Faeda, (2006), relataram um caso de análise histológica de quatro implantes de plasma spray de titânio (TPS) após 12 anos de carga funcional realizado por Ledermann et al., (1998). A análise histológica dos implantes revelou uma excelente osseointegração. Os autores concluíram que os implantes de TPS possibilitam o carregamento imediato, com sucesso satisfatório em longo prazo.

Faeda, (2006), compararam a resistência ao torque de remoção de implantes de titânio com superfície condicionada por ácido (Osseotite®) e implantes de superfície usinada, estudo realizado por Klokkevold et al. (1997). Dois implantes (3.25 x 4.0), um condicionado por ácido e outro usinado, foram colocados em fêmures de 10 coelhos adultos. A resistência ao torque de remoção foi 4 vezes maior para os implantes com superfície condicionada por ácido, quando comparados aos usinados. Segundo os autores, os resultados deste estudo sugerem que o condicionamento ácido da superfície dos implantes, aumenta significativamente o grau de osseointegração determinado pela resistência ao torque de remoção.

Guo et al., (2008, apud Rocha, 2010, p.54), um teste in vitro revelou aumento da bioatividade após 9 dias de imersão em FCS (fluído corpóreo simulado), após verificado o depósito de apatita hidrocarbonatada em substrato de Ti6Al4V por meio de eletroforese.

Silva et al. (2009a), estudaram a aderência microbiana que forma o biofilme nas diferentes superfícies de implantes. Verificou-se que a bactéria S. sanguinis promoveu uma aderência maior do que a levedura C. albicans nos diferentes implantes analisados. Concluiu-se que S. sanguinis foi o

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23 microrganismo que mais se aderiu aos implantes analisados, sem diferença estatística entre os mesmos. Enquanto para C. albicans, diferença estatística foi observada na aderência aos implantes com tratamento por nanopartículas de hidroxiapatita em relação às demais superfícies avaliadas.

Silva et al. (2009b), verificou-se uma análise topográfica comparativa utilizando rugosímetros 2D e 3D. Amostras de Ti foram jateadas (SB) usando partículas de Al2O3 ou receberam um tratamento químico adicional com uma solução de HF a 4% (SLA). Amostras de Ti sem tratamento foram usadas como controle (C). Deste modo, três superfícies diferentes foram estudadas: SB, SLA e C. Em conclusão, após a comparação entre os dois métodos de avaliação, este estudo mostrou que análises feitas por rugosímetros 2D e 3D produziram valores de Ra estatisticamente diferentes.

Gehrke et al. (2009, p.691), com o objetivo de desenvolver uma nova superfície de implante dentário bioativada através da deposição de cálcio (Ca) e magnésio (Mg) e avaliação de seu comportamento in vivo após implantação em tíbias de coelhos, analisarem que é possível depositar sobre a superfície dos implantes os metais propostos, e que isso pode influenciar na quantidade de tecido neoformado nessa área, bem como na qualidade de mineralização. Consequentemente, o potencial de carregamento desse implante pode ser antecipado.

Rama et al. (2009), com o objetivo de investigar a resposta de células osteoblásticas cultivadas sobre discos de Ti submetidos a 4 diferentes tipos de tratamento de superfície: 1) Ti controle – titânio usinado; 2) BS – anodização em solução com íons de Ca e PO4; 3) SiB - anodização em solução com íons de Ca, PO4 e silício; e 4) SiB-Na – SiB seguido de tratamento com NaOH. Células osteoblásticas obtidas de fragmentos de osso alveolar humano foram cultivadas em condições osteogênicas até o estágio de subconfluência e subcultivadas sobre os diferentes discos de Ti em placas de cultura de 24 poços, com trocas do meio de cultura 2 vezes por semana. A proliferação celular foi avaliada aos 3, 7 e 10 dias pelo ensaio para MTT e a atividade de fosfatase alcalina (ALP) aos 10 e 14 dias tendo sido normalizada pelo conteúdo

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24 de proteína total. Os dados em quintuplicata foram analisados utilizando o teste Two way ANOVA, seguido do teste de Tukey, com p<0,05. As culturas desenvolvidas sobre Ti controle apresentaram maior proliferação celular e maior atividade de ALP (p<0,05) em todos os períodos avaliados. As culturas crescidas sobre os discos SiB-Na apresentaram maior proliferação e maior atividade da ALP aos 10 e 14 dias comparadas às culturas crescidas sobre os discos BS e SiB (p<0,05). Os resultados indicam que, em relação ao Ti usinado, os tratamentos de superfície inibem os eventos relacionados ao crescimento das culturas e a expressão do fenótipo osteoblástico observado por meio da redução na atividade de ALP. Porém, o tratamento SiBNa induziu maior proliferação e diferenciação celular se comparados ao BS e SiB.

Schwarz (2009 apud Beltrão, 2009), uma camada de partículas de fosfato de cálcio reabsorvível em contato com superfícies rugosas de titânio aumenta significantemente a área de contato ósseo ao redor dos mesmos. Isto foi verificado após 12 semanas de osseointegração destes implantes em fêmur de porcos.

Romera (2010), objetivou irradiar a superfície de discos e implantes de titânio grau IV com laser pulsado de Nd:YAG, e através da avaliação da morfologia da superfície formada obter parâmetros mais adequados no tratamento da periimplantite com este tipo de laser. A intensidade e alguns parâmetros do laser foram variados para controlar a temperatura e consequente estado final da superfície irradiada. Para este trabalho foram utilizados 10 discos e 10 implantes. Os discos possuíam 10 mm de diâmetro por 1,5 mm de espessura, com o mesmo polimento dado aos implantes utilizados na clínica odontológica. O equipamento utilizado para irradiação das amostras foi o laser de Nd:YAG pulsado, com potência média máxima de 10 W, e com sistema de entrega de feixe por fibra ótica de 300 μm de diâmetro. A irradiação foi feita com potência média de 3,0W, taxa de repetição de 30 Hz e 100 mJ de energia por pulso. Três tipos de largura temporal de pulsos foram utilizados: pulsos curtos de 350μs, longos de 700μs e extras longos de 1ms. As

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25 amostras foram movimentadas utilizando-se um sistema de movimentação em dois eixos com precisão micrométrica. O movimento, controlado por um sistema CadCam, descreveu uma linha reta, e os parâmetros variados foram a velocidade, a sobreposição de pulsos, e a largura temporal dos pulsos laser. A irradiação dos discos foi feita perpendicularmente à sua superfície, e neste caso foi variada a distância da sua superfície à ponta da fibra. No caso dos implantes, a irradiação foi feita tangencialmente à linha da rosca, simulando um caso clínico. As superfícies irradiadas foram atacadas com solução ácida para revelar possíveis alterações metalográficas, e sua inspeção foi feita através de microscopia eletrônica de varredura – MEV e microscopia óptica convencional. Os resultados mostraram que a irradiação tangencial em nenhum caso provocou fusão da superfície da rosca, mas a sua eficiência é limitada na irradiação das suas partes mais internas. A irradiação perpendicular deve ser cuidadosamente controlada, pois pode levar à fusão superficial e a um aquecimento excessivo da superfície.

Serrão et al., (2010), os implantes de superfície lisa, quando inseridos em áreas submetidas a enxertos ósseos, apresentam índice de sucesso significativamente menor do que os inseridos em áreas não submetidas a enxertos ósseos. O índice de sucesso dos implantes com superfície tratada por duplo ataque ácido ocorreu tanto em leito ósseo enxertado quanto naquele não enxertado. Implantes de superfície lisa apresentam sucesso semelhante aos implantes de superfície tratada por duplo ataque ácido, quando ambos são inseridos em áreas não submetidas a enxertos ósseos.

Falco, (2010, p.18), avaliaram a razão do sucesso clínico e percebeu-se que se é conseguido, não só por causa do material do implante, mas também por causa de outras propriedades como desenho, tratamento e qualidade de superfície, além de outras implicações como técnica cirúrgica, qualidade óssea e de suporte de carga. A composição química da superfície dos implantes pode variar consideravelmente devido à fabricação e acabamento, como usinagem, tratamento térmico, decapagem e até mesmo procedimentos de esterilização. Baseado em estas considerações, um controle cuidadoso da composição da

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26 superfície de implantes torna-se um procedimento relevante para a produção de alta qualidade destes dispositivos.

Falco, (2010, p.22), relata que superfície irradiada com feixe de laser apresentou vantagem quanto à padronização e facilidade do tratamento de superfície, além de ser um processo limpo, reprodutível e de baixo custo. A superfície laser com recobrimento de hidroxiapatita (HA) apresentou maior adesão ao tecido ósseo demonstrado pelos valores de torque. A reatividade da mistura de óxidos presentes na superfície associada às condições adequadas para a osseointegração.

Morsch; Hirakata (2011, p.193), buscando-se acelerar a cicatrização óssea após a colocação de implantes dentários estão sendo feitos estudos modificando a superfície desses implantes, a partir daí, avaliaram, in vitro, o efeito da imobilização de bisfosfonatos em superfície de titânio coberto com camada de fosfato de cálcio. Foram confeccionados 20 discos de titânio 99,9% puro, grau II, e divididos em quatro grupos (n=5). Grupo 1 - Controle: titânio maquiado. Grupo 2: Condicionamento ácido, com ácido hidrofluorídrico (HF) a 10% e ácido nítrico (HNO3) a 5%9. Grupo 3 Após o condicionamento ácido, foi realizada uma cobertura com hidroxiapatita. Grupo 4: Condicionamento ácido, aplicação de cobertura de hidroxiapatita e imobilização de bisfosfonato, uma solução (10-2M) de pamidronato dissódico. A análise das amostras foi realizada em um espécime de cada grupo. Foi realizada uma análise de fluorescência de Raios-X, uma análise de difração de Raios-X e a análise da rugosidade superficial. As amostras também foram observadas pela Microscopia Eletrônica de Varredura. Na análise de Fluorescência de Raios-X foi verificado a presença de sódio no Grupo 4, o que se explica uma vez que o bisfosfonato aplicado tem duas ligações de sódio por molécula (pamidronato dissódico). Com a análise de Difração de Raios-X verificamos a inexistência de mudanças expressivas, comparando-se o Grupo 3 ao 4. O resultado da rugosidade superficial mostrou que os grupos 3 e 4 apresentaram os valores de rugosidade mais baixos. Nas imagens obtidas na MEV observou-se que a

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27 superfície do titânio com cobertura de hidroxiapatita (Grupo 3) apresentou desde áreas cobertas por uma camada densa de HAP a áreas apresentando esparsos grãos de HAP sobre a superfície, revelando o padrão de condicionamento pela solução ácida. No grupo que sofreu a imobilização do pamidronato (Grupo 4), a superfície apresentava-se topograficamente similar ao Grupo 3. Observando as imagens da MEV não foi possível verificar diferença entre a topografia dos Grupos 3 e 4. Entretanto, podemos concluir que a cobertura de HAP, para fins de imobilização do bisfosfonato na superfície do titânio é válida, pois o grupo que foi submerso em solução de pamidronato dissódico, teve a presença do elemento sódio (Na) na superfície, comprovando a presença deste biomodulador ósseo na amostra.

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28 2.1 Possibilidades de tratamento de superfície em implantes:

De acordo com Marques (2007, p.23):

Tratamento com CaO e fosfatos

A capacidade de alguns materiais cerâmicos, entre eles os fosfatos de Ca, de se ligarem aos tecidos ósseos é atribuída às propriedades de seus componentes CaO e P2O5. Por conseguinte, pode-se esperar que com o enriquecimento da camada de óxido da superfície do titânio com CaO e P2O5 é possível aumentar a capacidade de haver a nucleação do fosfato de cálcio.

Portanto, é provável que a modificação da camada de superfície pela implantação dos íons de cálcio e de fósforo melhore a resistência à corrosão e a bioatividade do titânio.

Tratamento com flúor

A presença da camada de óxido de titânio estável e densa formada na superfície do Ti é responsável pela resistência à corrosão do metal em relação aos fluidos corpóreos. Turpin et al. in Huang (2003 apud Marques, 2007) estudaram a influência dos cimentos fluoretados acidificados (como os cimentos de ionômero de vidro) na passivação do Ti. Observaram que os cimentos de ionômero de vidro fluoretados aumentavam a suscetibilidade do Ti à corrosão. Quando o flúor está presente na saliva artificial, o tempo para ocorrer a falha por fadiga do metal é significativamente reduzido, provavelmente por causa da ocorrência de “pites” de corrosão provocados por reações superficiais. Em uma área em que os íons de flúor não estão presentes, o Ti resiste ao processo de corrosão na forma de fendas e “pites”

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29 para valores baixos de pH. Acrescentando flúor na solução faz-se com que o Ti possua maior potencial ativo e menor resistência à corrosão.

Superfície de titânio oxidada anodicamente

Yang et al (2004, apud Marques, 2007) estudaram o efeito da oxidação anódica do titânio em solução de H2SO4 combinada com tratamentos térmicos na capacidade de formar apatita. A oxidação anódica foi empregada para mudar a estrutura e a bioatividade do titânio, formando anatásio e rutilo na superfície metálica. As amostras foram caracterizadas por difração de raio X e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que as superfícies metálicas do titânio foram cobertas por anatásio e/ou rutilo. No fluido corpóreo simulado (SBF), o titânio anodicamente oxidado sob certas condições induz a formação de apatita na superfície. Durante o período de indução da formação de apatita a quantidade de anatásio ou de rutilo aumenta devido à oxidação anódica. Posteriormente, o metal foi submetido ao tratamento térmico em 600ºC por 1h, para induzir a formação de apatita em SBF. A quantidade de anatásio ou rutilo foi aumentada pelo tratamento térmico. Os resultados mostraram que a capacidade de indução para formar apatita no titânio poderá ser obtida pela oxidação em conjunto com o tratamento térmico.

Superfície de titânio tratada com solução de cálcio

Os possíveis efeitos do tratamento hidrotérmico na superfície modificada são os seguintes:

a) a modificação em água mostrou um ligeiro aumento na espessura da camada da superfície, em ambos os casos, com e sem tratamento hidrotérmico e, o aumento da espessura no caso com tratamento hidrotérmico foi menor do que aqueles sem o tratamento;

b) a modificação da superfície das amostras em solução CaO também mostrou um ligeiro aumento de espessura no caso com tratamento hidrotérmico;

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30 c) modificação em solução de CaCl2 mostrou significativo aumento da espessura no caso sem tratamento, porém houve aumento da

espessura com tratamento.

2.2 Métodos de alterações de superfície de implantes:

 Superfície de adição: Quando a superfície final é aplicada sobre o corpo do implante, como por exemplo, com revestimento obtido por plasma spray de titânio, hidroxiapatita ou alumina.

 Superfície de subtração: O corpo do implante é exposto de forma adequada a materiais corrosivos que alteram a morfologia superficial, tais como abrasão por jateamento de partículas (TiO2 e Al2O3) e por condicionamento ácido.

 Combinações de procedimentos: Utilizada por alguns fabricantes para obter as alterações superficiais desejadas, como por exemplo, jateamento de partículas e posterior subtração ácida.

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31 2.3 Tipos de tratamento em superfície em implantes

Silva, J (2006) relata as diferentes superfícies de implantes osseointegráveis de titânio: a Superfície usinada “lisa”; Superfície lisa anodizada; Superfície revestida com plasma spray de hidroxiapatita; Superfície revestida com plasma spray de titânio; Superfície jateada com óxido de titânio (TiO2); Superfície jateada com óxido de alumínio (Al2O3) ; Superfície com

condicionamento ácido e Superfície jateada (Al2O3) e condicionada por meio ácido

Já, Carvalho et al., (2009, p.124), classifica as superfícies dos implantes de titânio como: usinadas, macrotexturizadas, microtexturizadas, nanotexturizadas ou biomiméticas.

Segundo Elias et al.,(2008), classifica as superfícies dos implantes de titânio como: deposição de hidroxiapatita, ataque ácido, jateamento, tratamento com laser, oxidação anódica, implantação iônica, jateamento seguido de imersão em ácido, deposição eletroquímica simultânea ou isolada de Ca, P, F e Mg.

O estudo da influência do tratamento de superfície tem sido realizado por diversos autores a fim de se conhecer os processos de interação osso-implante. Dentre as várias formas de tratamento de superfície os mais utilizados atualmente são tratamento químico por ácido ou eletro-corrosão, tratamento mecânico por jateamento com substâncias como areia, zircônia ou óxido de alumínio e laser. (MACHADO, 2009).

De acordo com Valereto, (1998, p.42), os biomateriais podem ter suas superfícies modificadas através de técnicas tais como: Aspersão térmica (flame ou plasma spraying), Deposição física de vapor, Deposição química de Vapor, Tratamento termoquímico (nitretação), Eletrodeposição, Anodização e; fusão a laser ou feixe de elétrons.

Segundo Brandão (2010), os processos de tratamento de superfícies podem ser divididos em métodos de adição, quando acrescentam algo à

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32 superfície do implante, ou subtração, quando removem parte da camada superficial.

Superfícies contendo microrranhuras devido ao processo de corte ou usinagem. Tais microrranhuras superficiais são consideradas de extrema importância para o processo de adesão celular e produção de matriz protéica. (CARVALHO et al., 2009).

Devido à presença de microrranhuras superficiais resultantes do processo de corteou usinagem da peça metálica, não exibe características e completa lisura superficial. TEIXEIRA, (2001, apud FAVERANI, 2011).

A usinagem dos implantes provoca uma aspereza na superfície, distinta da superfície lisa ou polida Cooper, (2000, apud Bathomarco, 2008).

Superfícies que envolvem adição de spray de plasma, (o mais utilizado) com partículas de titânio (Spray de plasma de titânio - SPT) 12-15 ou fosfato de cálcio (Spray de plasma de hidroxiapatita - SPH)16-18, com espessuras que variam de 10 a 40μm para o SPT e de 50 a 70μm para a SPH. A superfície do implante recebe partículas de silício, óxido de alumínio (Al2O3), óxido de titânio (TiO2) e vidro, criando, por meio abrasão, uma superfície com ranhuras irregulares.

O processo de texturização de superfície por adição de spray de plasma, realizado com partículas de titânio ou fosfato de cálcio, com espessuras que variam de 10 a 40μm para o SPT (spray de plasma de titânio) e de 50 a 70μm para a SPH (Spray de plasma de hidroxiapatita). (LONDON et al, 2002, apud FAVERANI, 2011).

A texturização superficial é o ataque ácido e pode ser feito por técnica de jateamento com partículas grandes de óxido de alumínio e posteriormente por ácido sulfúrico/ácido hidroclorídrico é a superfície SLA [S=sandblasted (jateada); L=large grit (partículas grandes); A= acid etching (ataque ácido)]. Existe também o processamento a laser que produz, com um alto grau de pureza, rugosidade suficiente para uma boa osseointegração.

É obtida através de um aumento da camada de óxido de titânio (TiO2), alterando propriedades específicas na espessura, rugosidade e textura do óxido. Para que se obtenha a uma superfície porosa o método é o eletroquímico (oxidação anódina), tal superfície tem boa capacidade para reter tecido ósseo. (CARVALHO et al, 2008).

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33 A nanotecnologia pode aumentar as chances de o corpo humano aceitar um implante sintético fixado a um osso. As 'nanogranulações' cobrem as superfícies lisas dos implantes e, portanto, facilitam a integração dos mesmos com as células ósseas. (WEBSTER e FENNIRI, 2004).

O método biomimético, introduzido por ABE et al. em 1990, é uma das técnicas mais promissoras para a produção de fosfato de cálcio sob condições ambientais que imita a mineralização óssea (HABIBOVIC et al., 2002, apud ROCHA, 2010, p.27). O processo de deposição biomimética se baseia na precipitação heterogênea sobre substratos de titânio ativados. (ROCHA, 2010, p.27).

A hidroxiapatita e os fosfatos de cálcio foram os primeiros agentes propostos para o biomimetismo da superfície com o tecido ósseo; no entanto, hoje é proposta a utilização de proteínas da matriz extracelular óssea e fatores de crescimento para mimetizar a fisiologia do tecido e aumentar ainda mais a previsibilidade dos implantes. (SENNA et al., 2011).

É possível depositar camadas de fosfato de cálcio sob condições fisiológicas de temperatura e pH pelo processo biomimético. Uma vez que as moléculas estão integradas à estrutura do material, elas são liberadas gradualmente, na medida em que as camadas vão se degradando, o que aumenta o potencial de servirem como um sistema de liberação lento de agentes osteogênicos para o sítio de implantação. (CARVALHO et al., (2009, p.124).

Uma abordagem alternativa para a modificação da microtopografia da superfície de implantes é a oxidação anódica ou anodização (TiUnite – Nobel Biocare, Göteborg, Suécia). Neste processo o implante é colocado em uma célula eletroquímica servindo como anodo. Quando um potencial elétrico é aplicado à amostra, ele gera reações de transferência de carga e íons resultando no fluxo contínuo destes íons na célula elétrica. (BRANDÃO et al., 2010, p.96).

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34  Não se emprega qualquer tratamento após a usinagem com o objetivo de alterar a morfologia; o implante é usado na condição como usinado sofrendo apenas etapas de limpeza que devem ser realizadas para remoção de cavacos de usinagem e retirada do óleo de corte. A limpeza pode ser executada por sucessivas imersões dos implantes em soluções alcalinas com agitação por meio de ultrassom, intercalando-se as imersões em água corrente.

 Melhorando superfície após usinagem, modificando-a por adição de material, tais como recobrimentos por titânio - num processo de aspersão térmica conhecido como plasma “spray” (“titânio plasma spray”, TPS) - ou por deposição de substâncias bioativas (HA, fosfato tricálcio e biovidro), dentre elas se destacam os fosfatos de cálcio que possuem composição similar ao constituinte mineral do tecido ósseo.

 Com o objetivo de melhorar a superfície usa-se a modificação superficial por subtração de material, podendo ser por abrasão, erosão ou por combinação das duas técnicas (Abrasão + Erosão).

As propriedades físicas e químicas das superfícies irão influenciar diretamente o fenômeno da osseointegração. As respostas celulares dependem da topografia, da energia de superfície, da carga e da camada de TiO2, formada sobre a superfície do implante. A indústria utiliza diferentes métodos para o tratamento das superfícies, como: ataque ácido; ataque ácido + deposição de Ca e P; jateamento com alumina; jateamento com TiO2; jateamento com TiO2 + tratamento com ácido fluorídrico; jateamento com fosfato de cálcio; jateamento com areia + ataque ácido; anodização; deposição de nanopartículas de íons Ca e P, entre outros métodos para obter uma melhor resposta tecidual. (BRANDÃO et al., 2010,p.100).

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35 2.4 Quadros e figuras sobre tratamento de superfície

2.4.1 Quadro - Tratamento de superfície e fabricantes

Os fabricantes de implantes utilizam diferentes métodos de tratamento de superfícies e baseados em suas pesquisas, procuram encontrar vantagens do seu método em detrimento dos outros.

Quadro 1 – Tratamento de superfície e fabricantes. Por Brandão et al. (2010). Fonte: Revista Implantenews. v.7.n.1.p:95-101.2010

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36 2.4.2 Figuras

2.4.2.1 Figura 1 - Formada pelas imagens 2 e 3 , demonstrando o tratamento de superfície do implante usinado

Após analisar as amostras das superfícies de implantes, através da Microscopia eletrônica de varredura, e as suas morfologias (microtografia), foram comparadas e são demonstradas nas figuras 2 e 3 abaixo.

Observa-se que a superfície do implante usinado possui marcas das ferramentas de usinagem com uma direção facilmente identificável dos sulcos orientados. As células crescem preferencialmente ao longo das pequenas irregularidades superficiais.

Figura 1 - Formada pelas imagens 2 e 3 , demonstrando o tratamento de superfície do implante usinado. FALCO (2010, p.31)

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37

2.4.2.2 o tratamento de superfície do implante com HCL + HNO3

Nas imagens 4 e 5, observa-se a superfície do implante tratado com ácido.

A topografia sem uma direção preferencial possui cavidades o que torna a superfície isotrópica e facilita o espalhamento das células osteogênicas em todas as direções.

Figura 2 – Formadas pelas imagens 4 e 5 - demonstrando o tratamento de superfície do implante com HCL + HNO3. FALCO (2010, p.32)

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38

2.4.2.3 o tratamento de superfície do implante jateado com Tio2 + e com ataque ácido

Pode-se observar nas imagens 6 e 7, de implantes jateados e tratados com ácido têm a superfície com rugosidade homogênea e porosidades com tamanho que permitem melhor adesão das células do que os implantes com a superfície sem tratamento.

Figura 3 – Formadas pelas imagens 6 e 7 - demonstrando o tratamento de superfície do implante jateado com Tio2 + e com ataque ácido. FALCO (2010, p.32)

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39

2.4.2.4 o tratamento de superfície do implante oxidado por Cálcio e Fósforo.

Nas imagens 8 e 9, da figura 4, observa-se a topografia da superfície do implante tratado por oxidação em solução de cálcio e fósforo.

Tornou-se semeada de montículos de aspecto liso com poros espalhados por toda a superfície. Esses poros possuem diâmetros variados e demonstram estar interconectados às camadas subjacentes.

Figura 4 – Formadas pelas imagens 8 e 9 - demonstrando o tratamento de superfície do implante oxidado por Cálcio e Fósforo. FALCO (2010, p.33)

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40 3. DISCUSSÃO

Modificações na morfologia e rugosidade superficiais foram inicialmente desenvolvidas com o intuito de aumentar o embricamento mecânico entre tecido ósseo e superfície do implante, melhorando, assim, a estabilidade inicial, sua resistência e a sua dissipação de forças. (CARVALHO et al., 2009). A topografia da superfície dos implantes diz respeito ao grau de rugosidade e à orientação das irregularidades da superfície. (BRANDÃO et al., 2010).

Na busca por superfícies que supram a necessidade de obter uma resposta biológica mais rápida, várias pesquisas têm sido desenvolvidas, modificando as propriedades de superfície pelos mais variados processos. (MACÊDO et al., 2011, p.5). E, além disso, as alterações na macroestrutura do implante promovem alterações no padrão de ossificação ao seu redor. (BEZERRA et al., 2011).

Essa ossificação chama-se osseointegração, que é uma conexão direta, estrutural e funcional, entre o osso vital organizado e a superfície do implante submetido à carga funcional. (BRANEMARK, 1969, apud CHAGAS, 2005). A osseointegração implica no contato direto entre o implante e o tecido ósseo circundante, não havendo nenhum tipo de mecanismo de amortecimento entre ambos. (MOTA JÚNIOR, 2009, p.40). Do ponto de vista do paciente, um implante está osseointegrado se promover um suporte estável e aparentemente imóvel de uma prótese sob carga funcional, sem dor, inflamação ou falha. (GADOTTI, 2010, p.11).

Em implantodontia oral, um período de cicatrização de cerca de 3 a 6 meses, livre de carga funcional, é aceito como sendo um tempo pré-requisito para se alcançar a aposição óssea junto ao implante sem a interposição de tecido fibroso cicatricial. BRANEMARK et al., (1977) e XAVIER, (2002). A osseointegração permite a ancoragem e manutenção de longo prazo dos implantes em condições favoráveis à reabilitação do paciente, promovendo conforto, estética e funcionalidade. (SILVA, J., 2006).

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41 Com a osseointegração, o tratamento com implantes odontológicos tornou-se uma realidade na reabilitação de pacientes edêntulos totais e parciais (OLISCOVICZ, 2011). E ainda, é um processo influenciado por vários fatores, entre eles o material do implante, seu desenho e a topografia superficial do mesmo (SYKARAS et al., 2000, apud MOTA JÚNIOR, 2009, p.13).

Os implantes osseointegrados acabaram por transformarem-se em uma ferramenta previsível e confiável de reposição dental. (AMARANTE; LIMA, 2005, p.166).

Para obter êxito com implantes existem algumas variáveis e são elas, segundo Schimiti e Zortéa Jr., (2010), a biocompatibilidade do material do implante, a natureza macroscópica e microscópica da superfície do implante, o estado do leito do implante, com ausência de infecção e qualidade de tecido ósseo, a técnica cirúrgica, a cicatrização sem perturbações e após a instalação da prótese, o desenho protético, devido às forças mastigatórias.

Expectativas em relação à interface osso/implante: Segundo Valereto, (1998):

• apoio nas regiões de osso cortical mais espessos; • manutenção da vascularização;

• forma adequada para melhorar a distribuição de tensões e fixação; • não provocar reações adversas na interface (fibrose);

• adesão entre o implante e tecido-ósseo (fixação).

Os implantes são raízes metálicas artificiais fabricadas com materiais biocompatíveis. (ESPINOZA; MILKE; MALLQUI, 2005, p.77). O tratamento envolvendo implantes orais tem estabelecido um alto índice de sucesso e longevidade. JOVANOVIC (1997, apud SUZIN, 2002), além de ser uma escolha excelente da forma de tratamento, uma solução já consagrada em termos de funcionalidade e durabilidade. (REGIS; DUARTE, 2007).

O tratamento com implantes é inovador e traz desafios, como o de aliar a função biomecânica da reabilitação às suas exigências estéticas, impetrando

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42 no surgimento de implantes e componentes protéticos que se adequassem a essas novas necessidades. (DIAMANTINO; SANTOS; SILVEIRA Jr., 2008).

Os implantes metálicos podem ser fabricados por usinagem, forjamento, fundição e metalurgia do pó. Os dois primeiros processos são os mais utilizados provavelmente, por serem métodos mais tradicionais. (VALERETO, 1998, p.42).

É necessário, também, que exista o máximo contato entre o osso e o implante, razão pela qual o implante deve ser sempre maior que a loja cirúrgica no qual será instalado, para que se tenha uma maior estabilidade relativa. (SILVA, 2009). Outro fator associado ao sucesso das próteses implantosuportadas é o desaperto, o afrouxamento clínico dos parafusos protéticos e dos intermediários. (GADOTTI, 2010).

Os primeiros implantes foram realizados com metais nobres como o ouro, a prata e a platina, preocupando-se com o fator de biocompatilidade. (TAVARES Jr. el al., 2005). Atualmente, os implantes são fabricados em titânio devido à sua biocompatibilidade com o tecido ósseo e à resistência face às forças mastigatórias. DOSSIER, (2005, p.25).

Lee (2005, apud Barbosa, 2008) avaliou que implantes com maior diâmetro induzem maior estabilidade inicial no momento da instalação em regiões de menor densidade óssea. Implantes cônicos parecem apresentar maior dissipação de tensão que implantes cilíndricos. Implantes com comprimento menor que 7 mm apresentam em estudos longitudinais maiores taxas de falhas e que na comparação do efeito do tamanho e forma do implante, a forma tem mais influência na distribuição de tensão no osso circundante que o tamanho do implante. O comprimento do implante é considerado como a distância da plataforma até o ápice do implante.

Importante ressaltar que, para que a estabilidade ocorra é importante para que os fenômenos biológicos ocorram, entretanto, se o implante estiver com mobilidade o processo inflamatório evoluirá tendo como consequência a perda do implante. (CHAGAS, 2005, p.13).

No campo industrial o titânio é usado principalmente sob a forma de óxido, cloreto e metal. (MAIA, 2001, p.1). É também utilizado em indústrias aeroespaciais, médica, química, alimentícia, petróleo e outras aplicações industriais, porque possuem baixa densidade, excelente resistência à corrosão

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43 e boas propriedades mecânicas à temperatura ambiente e à temperatura moderadamente elevadas. (ESPINOZA; MILKE; MALLQUI, 2005, p.77). O Ti é uma opção quimicamente interessante contra a instabilidade dos óxidos da interface Ni-Cr/ porcelana em meio corrosivo, com a vantagem de ser biocompatível. (ARAUJO, et al., 2006). A biocompatibilidade dos materiais metálicos depende fundamentalmente da resistência à corrosão. (ISAZA, et al., 2008, p.72).

Quando exposto no ar, o Ti (titânio) forma imediatamente uma camada de óxido (10-9 seg.) que alcança a espessura de 2 a 10 nm em um segundo e provê resistência à corrosão. (VIEIRA, 2007). Como características do titânio, podem-se destacar a biocompatibilidade, resistência ao desgaste e corrosão, dureza, baixo peso, baixo módulo de elasticidade, formação de um óxido estável, entre outras que o elegem como material de escolha para a fabricação dos implantes. (MATA, 2010). A condição de pureza química e de limpeza da superfície da camada de óxido de titânio é considerada de suprema importância para o resultado Biológico da osseointegração (ALBREKTSSON et al., 1981, apud XAVIER, 2002).

O que diferencia a melhor ou mais rápida resposta do tecido ósseo em torno do implante é a forma de tratamento da superfície deste, visando aumentar a camada de óxido de titânio, importante no processo de adesão e diferenciação celular. (MALUF et al., 2007).

A modificação de superfícies com recobrimentos bioativos tem sido reconhecida como uma alternativa para aproximar aspectos como biocompatibilidade, biofuncionalidade, bioatividade e propriedades mecânicas entre o biomaterial e o meio biológico. (APARECIDA et al., 2006). A rugosidade do titânio modula a resposta celular para fatores locais e sistêmicos provocando mudanças na expressão fenotípica e no estado de maturação. (BELTRÃO, 2009).

Sabe-se que os implantes com recobrimento bicerâmico, quando comparados a implantes sem este recobrimento, apresentam valores maiores de osseocondutividade e fixação biomecânica nos momentos iniciais da osseointegração. (BEZERRA et al., 2011).

Infecções ao redor de implantes recém-instalados constituem um problema aos implantes osseointegrados, através do tratamento de superfície

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44 dos implantes, pode-se aumentar ainda mais o sucesso dos implantes protéticos e ortodônticos hoje utilizados ao diminuir a infecção perimplantar ou incrementar a taxa de osseointegração pela adição de fatores de crescimento. (FABER, 2005).

Após a instalação de um implante, uma série de reações acontece na sua superfície. O implante é exposto a diferentes íons, polissacarídeos, proteínas e células como fibroblastos, condrócitos e osteoblastos, além de células inflamatórias. (MOTA JUNIOR, 2007).

Alterações na superfície de titânio comercial puro (TiCP) podem determinar a resposta funcional das células, sendo um fator crítico para o sucesso do implante. (TAVARES, 2008). Segundo MISCH (1999, apud BATHOMARCO, 2008) e, o tratamento da superfície influencia em 40% para o sucesso da cirurgia.

Alteram-se as propriedades físico-químicas das superfícies do titânio e suas ligas no intuito de aumentar a bioatividade dos implantes. Essa bioatividade da superfície acelera as reações com o meio biológico, reduz o tempo de cicatrização, acelera o processo de osseointegração e forma uma interface mais resistente através da obtenção de maior área de contato osso-implante (GRAVINA, 2010).

Implantes dentais osseointegráveis de titânio com superfícies lisas, assim como os de plasmas de titânio ou de hidroxiapatita (com superfícies rugosas), têm sido os mais comumente empregados nas últimas três décadas. (AMARANTE; LIMA, 2001). O sucesso dos implantes está, frequentemente, associado ao processo de osseointegração. Isso leva a uma busca por tratamentos de superfície para que o titânio se torne cada vez mais bioativo e induza a neoformação óssea. (SENNA et al., 2011). Um dos principais motivos para as modificações da superfície e da macro geometria dos implantes dentários e diminuir o tempo do processo de osseointegração. (BEZERRA et al., 2011, p.26).

De acordo com Schwarz (2009, apud Beltrão, 2009), uma camada de partículas de fosfato de cálcio reabsorvível em contato com superfícies rugosas de titânio aumenta significantemente a área de contato ósseo ao redor dos mesmos.

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45 Os tratamentos das superfícies dos implantes alteram os mecanismos envolvidos na osseointegração e permitem o carregamento dos implantes com segurança em locais da maxila e mandíbula com baixa qualidade óssea e em menor tempo. (ELIAS et al., 2008, p. 273). Os tratamentos de superfícies para implantes dentários de titânio podem ser divididos em dois grandes grupos: recobrimentos com substâncias bioativas e os processos para a modificação da superfície. (CAMUSSI, AZARA e DINIZ, 2004).

As características da superfície são parâmetros relevantes para avaliar a biocompatibilidade do implante. (ROCHA, 2010, p.13). Os tratamentos superficiais são realizados com o objetivo de aumentar a ligação química e mecânica entre o implante e o osso. (ELIAS et al., 2008).

As várias estratégias adotadas para a modificação das superfícies dos implantes podem ser classificadas como físico-químicas morfológicas e bioquímicas dependendo do tipo de tratamento selecionado. (FAEDA, 2006).

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46 4. CONCLUSÃO

Há uma variedade de tratamentos de superfície disponíveis aos implantes, todos com o mesmo objetivo: a osseointegração. Esses variam em sua técnica de obtenção, rugosidade, características superficiais físicas e químicas.

A finalidade desses tratamentos de superfícies pode ser o aumento das propriedades mecânicas superficiais, aumento da resistência à corrosão ou produção de uma superfície áspera que irá influenciar no processo de osseointegração de forma bem sucedida.

Cada um com as suas vantagens, desvantagens e indicações, cabendo o especialista optar pela melhor técnica.

As respostas celulares dependem da topografia, da energia de superfície, da carga e da camada de Tio2, formada sobre a superfície do implante, os diferentes métodos para o tratamento das superfícies, como: jateamento com alumina, jateamento com Tio2, jateamento com Tio2 com o tratamento com ácido fluorídrico, jateamento com fosfato de cálcio, jateamento com areia e ataque ácido, anodização, disposição de nanopartículas de íons Ca e P, todos estes trabalhos de superfície, tem por finalidade a obtenção de uma resposta tecidual satisfatória.

Todos os métodos citados nesta revisão de literatura promovem a osseointegração, cada um com sua característica, a decisão clínica de qual implante a ser utilizado cabe ao profissional, para isso, há várias publicações sobre o tema, onde os diferentes tipos de tratamento de superfície têm embasado nas evidências científicas, consequentemente, os pacientes receberão implantes orais com uma maior previsibilidade de sucesso.

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47 5. REFERÊNCIAS

ALMEIDA, et al. Avaliação da adesão de hidroxiapatita sobre implantes metálicos utilizando jato com suspensão de bicarbonato de sódio. Revista Brasileira de Engenharia Biomédica.v.18.n.3. p. 133-139, set/dez 2002

AMARANTE, E. S.; LIMA, L. A. de. Otimização das superfícies dos implantes: plasma de titânio e jateamento com areia condicionado por ácido. estado atual. Pesqui Odontol Bras, v. 15, n. 2, p. 166-173, abr./jun. 2001.

APARECIDA et al. Método Biomimético de Deposição de Apatitas: Influência da concentração de CO32- na obtenção de Hidroxiapatita. 17º CBECIMat - Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, 15 a 19 de Novembro de 2006, Foz do Iguaçu, PR, Brasil.

ARAUJO, et al. Metalização com titânio de sistemas odontológicos ni-cr/porcelana odontológica. 17º CBECIMat - Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais, 15 a 19 de Novembro de 2006, Foz do Iguaçu, PR, Brasil.

ARAGONES, Liane Cassol Argenta. Análise comparativa do comportamento de implantes de Ti cp com diferentes tratamentos de superfície: análises microscópica e de torque de remoção. Bauru; s.n; 1996. 151 p. (tese)

BARBOSA, L.G.P. influência do comprimento e superfície de implantes odontológicos no torque de inserção e na análise de frequência de ressonância, estudo in vitro. Rio de Janeiro. 2008 (Dissertação)

BATHOMARCO, Ricardo Vieira. Análise de diferentes processos subtrativos utilizados no tratamento da superfície de implantes odontológicos de titânio cp. Rio de Janeiro, 2003. 86p. (Dissertação)

BELTRÃO, R.G. análise da diferenciação de células da medula óssea humana cultivadas sobre diferentes superfícies de titânio. Porto Alegre. 2009.

BEZERRA et al. Estudo clínico prospectivo longitudinal não interferencial avaliando implantes com tratamento de superfície e câmara de cicatrização. Innov Implant J, Biomater Esthet, São Paulo, v. 6, n. 1, p. 21-27, jan./abr. 2011

BRANDÃO et al. Superfície dos implantes osseointegrados X resposta biológica. REVISTA IMPLANTNEWS. v.7n.1.p:95-101.2010