Estudos

Dezembro 12, 2017

Caracterização da superfície do implante dental Titaoss

Surface characterization of Titaoss dental implantAutor(es):Plinio SennaCindy Goes DodoBruno Sales Sotto-MaiorAltair Del Bel CuryDoutorandos em Clínica Odontológica – Faculdade de Odontologia de Piracicaba, Unicamp/SP.Professor adjunto do Departamento de Prótese – Universidade Federal de Juiz de Fora/MG; Professor do curso de pós-graduação em Implantodontia – São Leopoldo Mandic/SP.Professora titular do Departamento de Prótese e Periodontia – Faculdade de Odontologia de Piracicaba, Unicamp.

Resumo

A superfície dos implantes dentais é um fator determinante para o sucesso da osseointegração, sendo caracterizada principalmente por parâmetros de rugosidade. Objetivos: caracterizar a topografia da superfície do implante Titaoss. Material e métodos: cinco implantes Titaoss com plataforma de hexágono externo e diâmetro 4,1 mm e 13 mm de comprimento de diferentes lotes foram analisados por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e interferometria, para avaliação da morfologia e rugosidade da superfície. Resultados: as imagens de MEV demonstraram uma alta frequência de pequenas estruturas, que são características do tratamento de duplo ataque ácido. A quantificação numérica da rugosidade demonstrou uma altura média das estruturas (Sa) de 0,55 ± 0,16 ?m com um incremento da área de superfície (Sdr) de 15,14 ± 3,78% e concentração de picos (Sds) de 0,102 ± 0,010/?m2. Conclusão: a superfície do implante Titaoss apresenta microestruturas decorrentes do tratamento com duplo ataque ácido compatíveis com outros sistemas de implantes já consolidados no mercado internacional. Estudos posteriores são necessários para comprovação clínica longitudinal do sistema.

Unitermos – Implantes dentais; Rugosidade; Tratamentos de superfície.

Abstract

The surface of dental implants, which is characterized by roughness parameters, is a key factor to determine the success of osseointegration. Objectives: to characterize the surface topography of Titaoss dental implant. Material and methods: five implants with external hexagon connection in 4.1 mm diameter platform and length of 13 mm from different batches were evaluated by scanning electron microscopy (SEM) and by interferometry to identify the surface morphology and quantify roughness. Results: SEM images exhibited high frequency of short structures, which are common in dual acid-etched surfaces. The numerical analysis of roughness reported a mean height deviation of the structures (Sa) of 0.55 ± 0.16 ?m and an increase of surface area (Sdr) of 15.14 ± 3.78% with summit concentration (Sds) of 0.102 ± 0.010/?m2. Conclusion: the Titaoss implant presented surface microstructures due to dual acid treatment compatible with other implants already established in the international market. Further studies are necessary to ensure the long-term clinical success of this new implant system. Key words – Dental implants; Roughness; Surface treatments.

Introdução

A reabilitação oral com próteses implantossuportadas é atualmente a opção terapêutica preferida pela grande parte dos pacientes e dos cirurgiões-dentistas para restabelecer a função mastigatória e a estética . O sucesso desta modalidade é dependente do fenômeno de osseointegração, onde a deposição direta de tecido ósseo na superfície do implante permite uma adequada distribuição das forças mastigatórias para o tecido ósseo.

A topografia da superfície é considerada um dos seis fatores importantes para a osseointegração. Neste sentido, a rugosidade tem um papel principal nas etapas inicias da cicatrização , onde os implantes com superfícies rugosas apresentam uma melhor resposta do tecido ósseo do que aqueles com superfície apenas usinada . A rugosidade atua no sentido de facilitar a adesão celular e estimular a proliferação e a diferenciação das células osteogênicas . Estes eventos celulares iniciais aumentam a deposição óssea na interface osso-implante e, consequentemente, melhoram o comportamento biomecânico dos implantes.

Assim, as superfícies modificadas foram se consolidando no mercado odontológico como forma de reduzir o tempo de espera para osseointegração, reduzir a dependência da ancoragem bicortical, e aumentar a previsibilidade dos implantes curtos, dos implantes instalados em sítios ósseos de baixa densidade e daqueles submetidos ao carregamento oclusal imediato . Portanto, é importante que a superfície dos implantes seja caracterizada em termos de rugosidade.

Neste sentido, a interferometria é uma importante ferramenta que permite a classificação dos implantes em lisos (rugosidade menor que 0,5 ?m), minimamente rugosos (entre 0,5 e 1,0 ?m), moderadamente rugosos (entre 1,0 e 2,0 ?m) e rugosos (maior que 2,0 ?m) . Dada a importância da superfície e a grande diversidade de implantes disponíveis no mercado brasileiro, o objetivo deste estudo foi caracterizar a topografia da superfície do implante dental Titaoss.

Material e Métodos

Cinco implantes Titaoss (Intraoss, SP, Brasil) com plataforma de hexágono externo e diâmetro de 4,1 mm e 13 mm de comprimento (lotes 121000067, 121100034, 130400036, 130500037 e 130100003) foram fornecidos pelo fabricante. Os implantes foram confeccionados em titânio comercialmente puro grau 4 (lote H15342; Dynamet Incorporated, EUA), conforme normatização internacional ASTM-F67. Como tratamento de superfície, os implantes receberam um primeiro banho com ácido nítrico seguido de tratamento com ácido sulfúrico.

A morfologia da superfície foi avaliada por microscopia eletrônica de varredura (modelo JSM5600LV; JEOL, Tóquio, Japão), e a análise quantitativa da rugosidade foi realizada por interferometria de luz branca (NewView 7300; Zygo Corp., CT, EUA) utilizando objetiva de 50× com fator de magnificação de 0,5, permitindo uma resolução lateral de 0,44 ?m e vertical de 0,1 nm. Foram avaliados o topo (área de 0,21 × 0,08 mm), o flanco (área de 0,21 × 0,21 mm) e o vale (área de 0,21 × 0,05 mm) de três roscas de cada implante, e o valor médio foi registrado. O filtro band-pass foi utilizado para isolar a microrrugosidade.

Os parâmetros tridimensionais de rugosidade Sa, Sdr e Sds foram computados (Scanning Probe Image Processor 5.1.8; Image Metrology A/S, Hørsholm, Dinamarca) e utilizados para descrever a topografia da superfície no vale, flanco e topo de rosca dos implantes. O Sa (equivalente ao Ra utilizado na perfilometria bidimensional) representa a média aritmética das alturas de todas as estruturas; o Sdr expressa o aumento percentual da área de superfície promovido pela rugosidade; e o Sds caracteriza a concentração de picos na superfície (estruturas mais altas que aquelas do seu entorno) . Os dados foram submetidos à análise de variância, e as médias de cada região foram comparadas entre si pelo teste Tukey, considerando um nível de significância de 5%.

Resultados

As imagens de MEV demonstraram um perfil de rosca trapezoidal (Figura 1) com uma alta frequência de pequenas estruturas na superfície, as quais são características do tratamento de duplo ataque ácido (Figura 2).

A quantificação numérica da rugosidade está descrita na Tabela 1. A Figura 3 mostra a reconstrução tridimensional da topografia da superfície.


Discussão


O presente estudo buscou caracterizar pela primeira vez a morfologia da superfície do implante Titaoss por meio de MEV e interferometria. Embora o ataque ácido possa ser utilizado de forma isolada como tratamento de superfície, a utilização de dois tratamentos ácidos distintos é interessante para a morfologia da superfície . No primeiro banho ácido, as soluções ácidas concentradas em altas temperaturas removem a camada superficial, enquanto o segundo ataque ácido tem a função principal de estabilizar a camada superficial de óxido e criar as microestruturas . A vantagem deste método frente aos outros comumente utilizados é que evita a possibilidade de contaminação da superfície por partículas abrasivas ou a delaminação da camada anodizada .

As estruturas criadas na superfície pelo duplo ataque ácido possuem baixa altura e alta frequência, as quais favorecem a deposição óssea na interface . No presente estudo, o implante Titaoss apresentou um valor médio para o Sa de 0,55 ± 0,16 ?m, o qual se encontra compatível aos valores previamente reportados de 0,66 ± 0,05 ?m e 0,55 ± 0,09 ?m para os implantes Osseotite (Biomet 3i, FL, EUA) e Porous (Conexão, SP, Brasil), respectivamente, que também recebem tratamento ácido . As microcavidades presentes na superfície são estruturas de baixa altura e alta frequência, sendo classificado como um implante de superfície minimamente rugosa .

O aumento relativo da área de superfície (Sdr) do implante Titaoss gerado pela rugosidade foi de 15,14 ± 3,78%, o qual é menor que os valores previamente reportados de 26,80 ± 4,02% e 42,83 ± 22,41% para os implantes Osseotite e Porous, respectivamente . No entanto, este parâmetro não é utilizado como critério de classificação . Apesar da concentração de picos (Sds) ser uma importante característica de superfície, ainda não há evidências do seu papel na resposta tecidual.

Diversos métodos de modificação da superfície são possíveis e cada fabricante utiliza suas próprias técnicas, resultando em características de superfície distintas. No sentido de comparar as superfícies, as imagens de MEV são bastante ilustrativas para avaliar a morfologia. No entanto, não permitem uma quantificação numérica das estruturas presentes na superfície e torna as comparações essencialmente subjetivas . Assim, a interferometria torna-se um método efetivo para avaliar a superfície dos implantes dentais, a qual deveria ser utilizada rotineiramente como método de controle do processo industrial.

Vale lembrar que a macrogeometria e a própria liga utilizada nos implantes também influenciam a sua rugosidade , refletindo também em diferentes respostas do tecido ósseo. A rugosidade é apenas um dos fatores determinantes para o sucesso da osseointegração; assim, as informações a respeito das características de superfície devem ser combinadas com resultados de estudos clínicos longitudinais, para fundamentar a escolha de um sistema de implantes pelo clínico.

Conclusão

A superfície do implante Titaoss apresenta microestruturas decorrentes do tratamento com duplo ataque ácido compatíveis com outros sistemas de implantes já consolidados no mercado internacional. Estudos posteriores são necessários para comprovação clínica longitudinal do sistema.

Nota de esclarecimento

Nós, os autores deste trabalho, não recebemos apoio financeiro para pesquisa dado por organizações que possam ter ganho ou perda com a publicação deste trabalho. Nós, ou os membros de nossas famílias, não recebemos honorários de consultoria ou fomos pagos como avaliadores por organizações que possam ter ganho ou perda com a publicação deste trabalho, não possuímos ações ou investimentos em organizações que também possam ter ganho ou perda com a publicação deste trabalho. Não recebemos honorários de apresentações vindos de organizações que com fins lucrativos possam ter ganho ou perda com a publicação deste trabalho, não estamos empregados pela entidade comercial que patrocinou o estudo e também não possuímos patentes ou royalties, nem trabalhamos como testemunha especializada, ou realizamos atividades para uma entidade com interesse financeiro nesta área.

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