Micromovements and Strains in Immediate Loaded Implants: An Ex Vivo Pilot Study

Abstract

Objetivo: A realização de carga imediata sobre os implantes está associada a maior satisfação dos pacientes uma vez que há restabelecimento da função e da estética logo após a instalação cirúrgica do implante. As cargas decorrentes da restauração imediata de implantes podem gerar micromovimentos e perda de estabilidade primária que, consequentemente, poderão condicionar a osteointegração e o sucesso a médio e longo prazo do implante. Este trabalho tem por objetivo avaliar o impacto da carga imediata (ciclos de carga) na estabilidade e micromovimentos de implantes de diferentes comprimentos inseridos em costelas de boi, medidos por análise de frequência de ressonância (RFA) e por correlação de imagem digital (DIC).Materiais e métodos: Estudo experimental ex-vivo de acordo com as normas internacionais (UNI EN ISO 14801: 2016) em costelas bovinas através da colocação de 2 implantes endósseos 4,3 L9 mm e 4,3 L13 mm (CAMLOG® SCREW-LINE ConeLog® Promote® plus, (Camlog Biotechnologies®, Wimsheim, Germany). Foram exercidos sobre estes 54.000 ciclos de carga contínua variável entre 7 e 70 N. Imediatamente antes e após os ciclos de carga, foram registados os micromovimentos do conjunto pilar-implante sob carga estática crescente até 200N através do método de correlação de imagem digital (Vic-3D 2010, Correlated Solutions, MA, USA) e do quociente de estabilidade do implante (ISQ) por RFA (Osstell® ISQ IntegrationDiagnostic, Sweden). Resultados: Não houve variação dos valores de deslocamento do conjunto pilar-implante de 13mm ao longo dos ciclos de carga. O conjunto pilar-implante de 9 mm apresentou um ligeiro aumento do deslocamento com o aumento dos ciclos de carga, todavia comparável com o conjunto pilar-implante de 13 mm. Após os ciclos e sob uma carga de 200N, foi registado um maior deslocamento lateral/horizontal (U) e vertical (V) no conjunto pilar-implante de 9mm (165.22 ± 51.58µm vs 121.08 ± 37.07µm e -84.95 ± 25.00µm vs -78.23 ± 17.19µm, respetivamente). Em nenhum dos implantes se registaram variações no valor de ISQ. Conclusões: Dentro das limitações deste estudo é possível concluir que o método desenhado conforme as normas ISO 14801, juntamente com a costela bovina, conseguiram simular o comportamento de implantes em condições clinicamente semelhantes. Não foi possível antecipar qualquer variação significativa da estabilidade primária, medida como micromovimentos e ISQ, de implantes standard mais curtos face a implantes mais compridos quando expostos às mesmas condições.

Trial design/objective: Immediately loaded implants are associated with greater patient satisfaction since function and aesthetics are re-established immediately after surgical installation. The recurrent loads on the immediate restoration of implants can cause micromovements and loss of primary stability that, consequently, may condition the osteointegration process and, in the short/medium term, the success of the implant. This experimental work aims to evaluate the impact of immediate loading (load cycles) on the stability and micromovements of different length implants inserted in bovine ribs, measured by resonance frequency analysis (RFA) and digital image correlation (DIC). Methods: An ex vivo experimental study according to the international standards (UNI EN ISO 14801: 2016) in bovine fresh ribs placing 2 endosseous 4,3 L9 mm e 4,3 L13 mm (CAMLOG® SCREW-LINE ConeLog® Promote® plus, (Camlog Biotechnologies®, Wimsheim, Germany). Exerted on these were 54000 cycles of a varying load between 7 and 70. Immediately before and after the loading cycle, the micromovements from the implant-pilar complex were registered under a rising static load until 200N through the image correlation method (Vic-3D 2010, Correlated Solutions, MA, USA) and the Implant Stability Quotient (ISQ) was registered by RFA (Osstell® ISQ IntegrationDiagnostic, Sweden). Results: Both implants’ values increased similarly after the loading cycle. The displacement was slightly higher and constant in the 13 mm implant. At 200 N, the components V, U and Von Mises strains presented higher discrepancy in the 9 mm implant. After the cycles and under a 200N load, a higher displacement laretal/horizontal (U) and vertical (V) in the abutment-implant complex in the 9mm (165.22 ± 51.58µm vs 121.08 ± 37.07µm e -84.95 ± 25.00µm vs -78.23 ± 17.19µm, respectively). Neither implant registered varying ISQ values.Conclusions: Within the limitations of this study, it is possible to conclude that the method developed following the ISO 14801 norms together with the use of a bovine rib can simulate the implant performance in clinical conditions. The conjoint use of digital image correlation and RFA to assess strains, displacement and ISQ values are essential to evaluate the implant stability. It is not possible to anticipate any significative variation for the primary stability, measured as micromovements and ISQ, of shorter standard implants compared to longer implants when exposed to the same conditions.