Three-Dimensional Finite Element Analysis of Stress Distribution on Different Bony Ridges With Different Lengths of Morse Taper Implants and Prosthesis Dimensions

This finite element analysis (FEA) compared stress distribution on different bony ridges rehabilitated with different lengths of morse taper implants, varying dimensions of metal-ceramic crowns to maintain the occlusal alignment. Three-dimensional FE models were designed representing a posterior left side segment of the mandible: group control, 3 implants of 11 mm length; group 1, implants of 13 mm, 11 mm and 5 mm length; group 2, 1 implant of 11 mm and 2 implants of 5 mm length; and group 3, 3 implants of 5 mm length. The abutments heights were 3.5 mm for 13- and 11-mm implants (regular), and 0.8 mm for 5-mm implants (short). Evaluation was performed on Ansys software, oblique loads of 365N for molars and 200N for premolars. There was 50% higher stress on cortical bone for the short implants than regular implants. There was 80% higher stress on trabecular bone for the short implants than regular implants. There was higher stress concentration on the bone region of the short implants neck. However, these implants were capable of dissipating the stress to the bones, given the applied loads, but achieving near the threshold between elastic and plastic deformation to the trabecular bone. Distal implants and/or with biggest occlusal table generated greatest stress regions on the surrounding bone. It was concluded that patients requiring short implants associated with increased proportions implant prostheses need careful evaluation and occlusal adjustment, as a possible overload in these short implants, and even in regular ones, can generate stress beyond the physiological threshold of the surrounding bone, compromising the whole system.

Elevação do seio maxilar versus colocação de implantes curtos

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Medicina Dentária

Implant Platform Switching: Biomechanical Approach Using Two-Dimensional Finite Element Analysis

In implant therapy, a peri-implant bone resorption has been noticed mainly in the first year after prosthesis insertion. This bone remodeling can sometimes jeopardize the outcome of the treatment, especially in areas in which short implants are used and also in aesthetic cases. To avoid this occurrence, the use of platform switching (PS) has been used. This study aimed to evaluate the biomechanical concept of PS with relation to stress distribution using two-dimensional finite element analysis. A regular matching diameter connection of abutment-implant (regular platform group [RPG]) and a PS connection (PS group [PSG]) were simulated by 2 two-dimensional finite element models that reproduced a 2-piece implant system with peri-implant bone tissue. A regular implant (prosthetic platform of 4.1 mm) and a wide implant (prosthetic platform of 5.0 mm) were used to represent the RPG and PSG, respectively, in which a regular prosthetic component of 4.1 mm was connected to represent the crown. A load of 100 N was applied on the models using ANSYS software. The RPG spreads the stress over a wider area in the peri-implant bone tissue (159 MPa) and the implant (1610 MPa), whereas the PSG seems to diminish the stress distribution on bone tissue (34 MPa) and implant (649 MPa). Within the limitation of the study, the PS presented better biomechanical behavior in relation to stress distribution on the implant but especially in the bone tissue (80% less). However, in the crown and retention screw, an increase in stress concentration was observed.

Influência da altura da coroa em implantes osseointegrados: estudo pelo método dos elementos finitos tridimensionais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência do número e inclinação dos implantes para a ancoragem de prótese fixa em maxila atrófica: estudo comparativo com elementos finitos 3D

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Implantes curtos em região posterior da mandíbula

The rehabilitation of edentulous areas with osseointegrated dental implants is a well-documented, predictable procedure in the literature, with high success rates. However, the lack of bone at the recipient bed or proximity to anatomic structures limits the rehabilitation procedure especially at the posterior mandible. Thus, short implants are an alternative treatment for such cases of severe bone resorption. The purpose of this study was to review the success rate of short implants, especially those based in the posterior mandible and to show a clinical case. A literature review was made on electronic databases PubMed and Bireme with articles published between the years 2005 to 2012, using the keywords "short dental implants". It was concluded that the success rates of short implants are similar to those presented by conventional implants but still related to their geometry and surface treatment. Also, short implants can be considered as a viable alternative for the rehabilitation of severely resorbed jaws. However, many authors consider that more research is necessary when a short implant is compared to a long dental implant.

Implantes curtos revisão da literatura

The contemporary implant dentistry is in constant technological development, improving the oral rehabilitation process of partial or totally edentulous patients. On the other hand, anatomical limitations, such as the maxillary sinus and the mandibular canal in the posterior region of the jaws can limit the implant placement. Furthermore, due to the absence of dental elements, alveolar ridge atrophy is frequently observed. This aspect represents a loss either in quantity or quality of the bone tissue available for the dental implant rehabilitation. To make possible the dental implant rehabilitation even in adverse conditions, some solutions have been considered, such as the use of short implants (≤ 10 mm length) and/or small diameter implants (2,8; 3,3 and 3,5 mm width). The aim of this study is to present a literature review considering the use of short implants in oral rehabilitation, presenting the currently view of the matter. Based on the literature review, the use of short implants produced similar clinical success to conventional implants (greater than 10 mm in length). Therefore, its use can be considered a viable alternative, where anatomical limitations are present.

Implantes dentais curtos: alternativa conservadora na reabilitação bucal

The short dental implants represent an option of previsible treatment, its main indication lives in the possibility of avoiding techniques surgical invasive. The literature in the display that the geometry of the implants is of vital importance, combined with wide diameters and surface treatment, mainly when the bone quality is unfavorable. The mechanical resistance can be enlarged, increasing the number of implants and being used the spliting among them. A rigorous protocol prosthodontist should be following with intention of to avoid oblique loads and to control habits parafuncionais. We aimed at to discuss, through a wide bibliographical revision the short dental implants, their characteristics and indications, giving emphasis to the aspects biomechanic of the same ones. Material and Method: The bases given: Pubmed, ISI and Dentistry Oral Science from 1990 to 2009, were consulted to identify researches related to the length of the dental implants, with emphasis to the considered short and the biomechanics related to the same ones. They were located 568 articles, being selected 69 that gathered the inclusion criteria. Result: Among these 69 selected, 26 articles agreed the evidence level. Conclusion: Inside of the limits of appraised data, it can be concluded that the short implants represent a good treatment alternative, especially for cases with reduced bone bed. However a rigorous indication protocol and use should be followed for warranty of the success of the treatment.

Implantes curtos do tipo cone-Morse: proporção coroa-implante

The purpose of this study was to analyze the biomechanical interactions in bone tissue between short implants and implant-supported crowns with different heights. Two models were made using the programs InVesalius 3.0, Rhinoceros 4.0 and Solidworks 2010. The models were established from a bone block with the short implant (3.75 x 8.5 mm) with geometry Morse taper connection (MT). The height of the crown (cemented) was set at 10.0 mm and 15.00 mm. The models were processed by programs and 10 NEiNastran Femap 10.0. The force applied was 200N (vertical) and 100N (oblique). The results were plotted on maps Voltage Maximum Principal. Statistical analysis was performed using ANOVA. The results showed that the increase in crown height, increased stress concentration in the crown of 15 mm under oblique loading (p <0.001), the oblique loading has significantly expanded the area of stress concentration (p <0.001). Conclusion:the increase of the crown increased the stress concentration, being statistically significant for short implants Morse taper. The mesial and distal region had the highest concentration of stresses under oblique loading. The oblique loading was more harmful when compared with axial loading, being statistically significant.

Análise da distribuição de tensões em reabilitação com implantes cone morse em maxilar posterior: estudo pelo MEF 3D não linear

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Use of rhBMP-2 to reconstruct a severely atrophic mandible: a modified approach

This study reports the case of a patient with a severely resorbed mandible who was treated without a bone graft, using short implants, internal rigid fixation, rhBMP-2 and beta-tricalcium phosphate. A 76-year-old woman, with a severely resorbed mandible (less than 3 mm), reported a history of nearly 25 years of complete edentulism and consecutive treatment failures, with total bilateral exposed inferior alveolar nerves and complete bone resorption of the inferior border in some areas. The treatment of choice was the placement of a 2.0 mm thick unilock bone plate (MatrixMandible, Synthes Maxillofacial, Paoli, PA, USA), to reinforce the mandible. Eight short implants with a regular platform (Nobel Biocare, Goteborg, Sweden) were placed: three on the external oblique line on both sides and two on the symphysis. In order to augment mandible height and coat the exposed thread of the anterior implants, rhBMP-2 (Infuse Bone, Meditronic Sofamor Danek, Memphis, TN, USA) and beta-tricalcium phosphate (Cerasorb; Curasan, Kleinostheim, Germany) were used. Four 1.3 mm L miniplates were placed to support the graft. 14 months after surgery, the patient was satisfied and had excellent function without complications.

Funzionalizzazione della mandibola dopo ricostruzione con lembo libero rivascolarizzato di fibula "single strut". Al di là del deficit di verticalità.

Obiettivi: Valutare la modalità  più efficace per la riabilitazione funzionale del limbo libero di fibula "single strut", dopo ampie resezioni per patologia neoplastica maligna del cavo orale. Metodi: Da una casistica di 62 ricostruzioni microvascolari con limbo libero di fibula, 11 casi sono stati selezionati per essere riabilitati mediante protesi dentale a supporto implantare. 6 casi sono stati trattati senza ulteriori procedure chirurgiche ad eccezione dell'implantologia (gruppo 1), affrontando il deficit di verticalità  della fibula attraverso la protesi dentaria, mentre i restanti casi sono stati trattati con la distrazione osteogenetica (DO) della fibula prima della riabilitazione protesica (gruppo 2). Il deficit di verticalità  fibula/mandibola è stato misurato. I criteri di valutazione utilizzati includono la misurazione clinica e radiografica del livello osseo e dei tessuti molli peri-implantari, ed il livello di soddisfazione del paziente attraverso un questionario appositamente redatto. Risultati: Tutte le riabilitazioni protesiche sono costituite da protesi dentali avvitate su impianti. L'età  media è di 52 anni, il rapporto uomini/donne è di 6/5. Il numero medio di impianti inseriti nelle fibule è di 5. Il periodo massimo di follow-up dopo il carico masticatorio è stato di 30 mesi per il gruppo 1 e di 38.5 mesi (17-81) di media per il gruppo 2. Non abbiamo riportato complicazioni chirurgiche. Nessun impianto è stato rimosso dai pazienti del gruppo 1, la perdita media di osso peri-implantare registrata è stata di 1,5 mm. Nel gruppo 2 sono stati riportati un caso di tipping linguale del vettore di distrazione durante la fase di consolidazione e un caso di frattura della corticale basale in assenza di formazione di nuovo osso. L'incremento medio di osso in verticalità è stato di 13,6 mm (12-15). 4 impianti su 32 (12.5%) sono andati persi dopo il periodo di follow-up. Il riassorbimento medio peri-implantare, è stato di 2,5 mm. Conclusioni: Le soluzioni più utilizzate per superare il deficit di verticalità  del limbo libero di fibula consistono nell'allestimento del lembo libero di cresta iliaca, nel posizionare la fibula in posizione ideale da un punto di vista protesico a discapito del profilo osseo basale, l'utilizzo del lembo di fibula nella versione descritta come "double barrel", nella distrazione osteogenetica della fibula. La nostra esperienza concerne il lembo libero di fibula che nella patologia neoplastica maligna utilizziamo nella versione "single strut", per mantenere disponibili tutte le potenzialità  di lunghezza del peduncolo vascolare, senza necessità  di innesti di vena. Entrambe le soluzioni, la protesi dentale ortopedica e la distrazione osteogenetica seguita da protesi, entrambe avvitate su impianti, costituiscono soluzioni soddisfacenti per la riabilitazione funzionale della fibula al di là  del suo deficit di verticalità . La prima soluzione ha preso spunto dall'osservazione dei buoni risultati della protesi dentale su impianti corti, avendo un paragonabile rapporto corona/radice, la DO applicata alla fibula, sebbene sia risultata una metodica con un numero di complicazioni più elevato ed un maggior livello di riassorbimento di osso peri-implantare, costituisce in ogni caso una valida opzione riabilitativa, specialmente in caso di notevole discrepanza mandibulo/fibulare. Decisiva è la scelta del percorso terapeutico dopo una accurata valutazione di ogni singolo caso. Vengono illustrati i criteri di selezione provenienti dalla nostra esperienza.

Riabilitazione del mascellare posteriore atrofico mediante impianti corti (6-8 mm) o rialzo di seno con contestuale inserimento di impianti di lunghezza standard: studio retrospettivo con follow up a 3 anni

Background: sebbene la letteratura recente abbia suggerito che l’utilizzo degli impianti corti possa rappresentare una alternative preferibile alle procedure di rigenerazione ossea nelle aree posteriori atrofiche, perché è un trattamento più semplice e con meno complicazioni, esistono solo pochi studi a medio e lungo termine che abbiano comparato queste tecniche. Scopo: lo scopo di questo studio retrospettivo è quello di valutare se gli impianti corti (6-8 mm) (gruppo impianti corti) possano presentare percentuali di sopravvivenza e valori di riassorbimento osseo marginali simili a impianti di dimensioni standard (≥11 mm) inseriti contemporaneamente ad una grande rialzo di seno mascellare. Materiali e Metodi: in totale, 101 pazienti sono stati inclusi: 48 nel gruppo impianti corti e 53 nel gruppo seno. In ciascun paziente da 1 a 3 impianti sono stati inseriti e tenuti sommersi per 4-6 mesi. I parametri clinici e radiografici valutati sono: i fallimenti implantari, le complicazioni, lo stato dei tessuti molli, e il riassorbimento osseo marginale. Tutti i pazienti sono stati seguiti per almeno 3 anni dal posizionamento implantare. Risultati: il periodo di osservazione medio è stato di 43.47 ± 6.1 mesi per il gruppo impianti corti e 47.03 ± 7.46 mesi per il gruppo seno. Due su 101 impianti corti e 6 su 108 impianti standard sono falliti. Al follow-up finale, si è riscontrato un riassorbimento osseo medio di 0.47 ± 0.48 mm nel gruppo impianti corti versus 0.64 ± 0.58 mm nel gruppo seno. Non sono presenti differenze statisticamente significative fra i gruppi in termini di fallimenti implantari, complicazioni protesiche, tessuti molli, e riassorbimento osseo. Il gruppo seno ha presentato, invece, un maggior numero di complicazioni chirurgiche. Conclusioni: entrambe le tecniche hanno dimostrato un simile tasso di successo clinico e radiografico, ma gli impianti corti hanno ridotto il numero di complicazioni chirurgiche.

Implants versus short-span fixed bridges: survival, complications, patients' benefits. A systematic review on economic aspects

To systematically evaluate the existing evidence to answer the focused question: For a patient with a single tooth to be replaced, is the implant crown, based on economic considerations, preferred to a conventional fixed partial denture?