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Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
Faculdade de Odontologia
COMPORTAMENTO DAS TENSÕES EM IMPLANTES CURTOS
(6MM), EM PRÓTESES ISOLADAS E UNIDAS, ATRAVÉS DO
MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS
MARIA CLÁUDIA CARDOSO DE BRITO
Belo Horizonte
2009
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Maria Cláudia Cardoso de Brito
COMPORTAMENTO DAS TENSÕES EM IMPLANTES CURTOS
(6MM), EM PRÓTESES ISOLADAS E UNIDAS, ATRAVÉS DO
MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS
Dissertação apresentada ao Programa de Mestrado em Odontologia da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Odontologia, área de concentração Clínicas Odontológicas - Ênfase em Prótese Dentária. Orientador: Prof. Dr. Marcos Dias Lanza
Belo Horizonte
2009
FICHA CATALOGRÁFICA Elaborada pela Biblioteca da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
Brito, Maria Cláudia Cardoso de B862a Comportamento das tensões em implantes curtos (6mm) em próteses isoladas e unidas, através do Método dos Elementos Finitos / Maria Cláudia Cardoso de Brito. Belo Horizonte, 2009.
84f. : il. Orientador: Marcos Dias Lanza
Dissertação (Mestrado) – Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais, Programa de Pós-Graduação em Odontologia.
1. Implantes dentários. 2. Métodos de elementos finito. 3. Biomecânica. 4. Análise do estresse dentário. I. Lanza, Marcos Dias. II. Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. Programa de Pós-Graduação em Odontologia. III. Título.
CDU: 616.314-089.843
FOLHA DE APROVAÇÃO
DEDICATÓRIA
A Deus, por guiar meus passos todos os dias e pelas chances de aprender, a cada
dia, muitas coisas novas.
Aos meus pais, Sônia e Nerone, exemplos de fé, coragem, perseverança e
dedicação, por apoiarem mais este sonho e por nunca permitirem que eu parasse de
estudar.
Ao meu marido, Luiz Alberto, por fazer dos meus sonhos e dos meus objetivos os
seus. Pela paciência e dedicação sem limites, por todo o amor e companheirismo,
que me auxiliaram em mais esta conquista!
Aos meus irmãos, Ana Paula e Júnior; aos meus cunhados, Elen e Rodolfo; aos
meus sobrinhos, Rodolfinho, Rafael e Ana Luiza, pela torcida, apoio e orgulho em
todos os momentos. Em especial ao meu irmão Júnior que, mesmo de longe, se fez
presente em todos momentos e, sempre disposto, colaborou muito na realização
deste trabalho.
Ao Beto e à Cida, ao Lipe e ao Nando, pela confiança depositada em meu trabalho,
desde o início.
Aos meus amigos, por entenderem minhas ausências e por compartilharem comigo
mais esta vitória.
Esta conquista é dedicada a vocês!
AGRADECIMENTOS
“Mestre: homem que ensina; aquele que é versado em alguma ciência ou arte; homem superior e de muito saber, e que serve de ensino ou lição.”
Meu muito obrigada àqueles que, ao me ensinarem as lições do ofício, semearam em mim a vontade de tocar minha própria música e escolher as notas que me
cabem, com a coragem e a perícia para acreditar que sou capaz.
Ao professor e orientador Marcos Dias Lanza, por toda a paciência e gentileza, por entender todos os meus anseios e minha busca pelo melhor. Agradeço por todos
ensinamentos, que enriqueceram minha profissão.
Aos professores Wellington Jansen e Paulo Seraidarian, pelo carinho, pelo suporte diário e por me incentivarem, cada dia mais, a fazer o melhor.
Ao professor Antônio Henrique Rodrigues, por todas as oportunidades, por todo o carinho e pelo incentivo constante.
Aos colegas do Mestrado: Hellen, Lucinha, Luis, Marcel, Adalberto e Rodrigo, por estarem sempre disponíveis a ajudar, pela convivência alegre e amigável.
Compartilhamos os mesmos sonhos e hoje somos vitoriosos.
Às secretárias da Pós-graduação Angélica e Silvania e a todos os funcionários da Faculdade de Odontologia da PUC-MG, por toda a disponibilidade em ajudar.
E a todos que não foram citados aqui, mas que, de uma forma ou outra, auxiliaram-me em toda a caminhada e na realização de mais um sonho, meu muito obrigada!
“Dai-me, Senhor, a perseverança das ondas do mar, que fazem de cada recuo, um ponto de partida para um novo avanço.”
Gabriela Mistral
"Quando se anda somente por caminhos já traçados, somente se chega aonde outros já foram."
Alexandre Graham Bell
RESUMO
A reposição de dentes por meio de implantes em mandíbulas parcialmente
edêntulas tem-se tornado, atualmente, uma alternativa para as terapias tradicionais,
como as próteses parciais removíveis e fixas dento-suportadas. Apesar das altas
taxas de sucesso dos implantes bucais, restrições têm sido defendidas à sua
colocação, no que diz respeito à quantidade de osso disponível em altura e
espessura. Altura óssea reduzida frequentemente apresenta um desafio para a
substituição de dentes por implantes em pacientes parcialmente desdentados
posteriores. A altura óssea limitada restringe o uso de implantes, e, para estas
situações, implantes curtos deveriam ser selecionados. Entretanto, publicações
recentes de avaliações clínicas utilizando implantes curtos têm sido negativas.
Contudo o uso de implantes curtos tem apresentado taxas de sobrevivência mais
altas do que procedimentos cirúrgicos alternativos que aumentam a altura óssea
disponível, para permitir a inserção de implantes mais longos. Este estudo comparou
o efeito do comprimento dos implantes na tensão gerada sobre osso cortical e
medular, através da colocação de 3 implantes de 6mm de comprimento, do tipo
Cone Morse (Straumann®), unidos e isolados, em segmento reto de mandíbula
posterior. A simulação do comportamento mecânico foi realizada através do Método
dos Elementos Finitos (MEF), cuja aplicação na área da Biomecânica, nas últimas
três décadas, vem sendo cada vez mais utilizada em trabalhos relacionados à
análise de tensões e deformações de regiões do corpo humano. Foi utilizado o
programa Ansys Revisão 5.7® como ferramenta computacional para a modelagem
geométrica, geração automática da malha de elementos finitos, processamento
numérico e plotagem dos resultados. Foi aplicada uma carga vertical com valor
nominal de 100N, distribuída uniformemente nas superfícies oclusais de todo
conjunto protético, nos dois modelos estudados. A análise dos resultados permitiu
concluir que próteses fixas implanto-suportadas (PFIS) esplintadas apresentaram
maior tensão equivalente de Von Mises localizada na área proximal da barra em
relação às coroas isoladas, que apresentaram maior tensão na interface cortical-
implante. Os resultados numéricos obtidos foram favoráveis e sugerem que seja
viável a utilização de implantes curtos isolados, para substituição de dentes
posteriores em mandíbulas parcialmente edêntulas. Esta opção de tratamento deve
ser considerada como a primeira escolha, evitando-se procedimentos cirúrgicos de
alta complexidade e morbidade.
Palavras-chave: Análise por Elemento Finito. Biomecânica. Estresse.
Implantes Dentários Curtos.
ABSTRACT
Tooth replacement for implants in partially edentulous jaws has currently
become an alternative to traditional therapies, such as removable partial dentures
and fixed teeth supported prosthesis. Despite the high success rates of oral implants,
its use has been restricted to patients whose bone height and thickness is not a
limiting issue. Reduced bone height frequently is a challenge in the substitution of
tooth for implants, particularly in partially posterior edentulous patients. Limited bone
height constrains the use of implants and, for these cases, short implants may be
used. However, recent publications on clinical results using short implants have been
negative. Nevertheless, clinical use of short implants has had higher survival rates
than its alternative surgical procedure that increases the vertical ridge and allows the
placement of long implants. The objective of this study is to analyze and compare the
effect of the implant length in the tension generated on cortical and cancellous bone
through the rank of 3 implants of 6mm of length, type Morse Taper (Straumann®),
splinted and isolated, in straight posterior jaw. The analysis consists in modeling the
mechanical behavior of the three implants under a 100N uniform vertical load applied
to the occlusal surface of the prosthetic set. The model is a direct application of the
Finite Element Method (FEM), which has been successfully used for biomechanical
analysis of tensions and deformations in the human body in past decades. The
implant model and its results were produced using the Ansys 5.7® computational tool.
The analysis of the results show that splinted-implant supported fixed prosthesis has
higher Von Mises tension in the bar region in proximal areas whereas isolated
crowns have higher tension in the central implant along the interface between the
cortical bone and the implant. The numerical results are favorable and indicate the
viability of the use of that isolated short implants for posterior tooth replacement in
partially edentulous jaws. This treatment option may be used as the first choice, thus
avoiding high complexity surgical procedures.
Key-words: Finite Element Analysis. Biomechanics. Stress. Short Dental
Implants.
LISTA DE FIGURAS E TABELAS
FIGURA 1 - Linhas - Modelo 1 ................................................................................38
FIGURA 2 - Linhas - Modelo 2 ................................................................................39
FIGURA 3 - Volumes - Modelo 1 .............................................................................40
FIGURA 4 - Volumes - Modelo 2 .............................................................................40
FIGURA 5 - Volumes - Superfície da infraestrutura metálica ..................................41
FIGURA 6 - Volume dos três implantes (vista mesio-distal) ....................................42
FIGURA 7 - Volumes do implante (em perspectiva) ...............................................43
FIGURA 8 - Volumes (três implantes unidos) ..........................................................43
FIGURA 9 - Volumes (três implantes isolados) .......................................................44
FIGURA 10 - Volumes - Prótese fixa contendo três implantes isolados
e cortical óssea ..................................................................................................45
FIGURA 11 - Malha de elementos finitos do modelo 1 ...........................................46
FIGURA 12 - Malha de elementos finitos do modelo 1 ...........................................46
FIGURA 13 - Acoplamento nodal na direção horizontal do modelo 2 .....................47
FIGURA 14 - Malha de elementos finitos do modelo 1 com zoom ..........................47
FIGURA 15 - SOLID92 (tetraédrico) ........................................................................48
FIGURA 16 - SHELL93 ...........................................................................................48
FIGURA 17 - Carregamento nodal equivalente a 100N para os modelos 1 e 2 ......51
TABELA 1 - Dados quantitativos dos modelos 1 e 2 ...............................................49
TABELA 2 - Propriedades elásticas dos vários materiais que compõem
os modelos 1 e 2 ................................................................................................50
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
µm – Micrometro
3D – Tridimensional (planos XYZ)
DMX – Deslocamento máximo
EF – Elementos finitos
ITI – Sistema de Implantes Dentais (Straumann® AG, Waldenburg, CH,
Switzerland)
MEF – Método dos Elementos Finitos
Mm – Milímetro
MN – Valor mínimo
MPa – Mega Pascal
MX – Valor máximo
N – Newton
Ni-Cr – Liga de metal Níquel-Cromo
PFIS – Prótese fixa implanto-suportada
PPF – Prótese parcial fixa
PRGF – Plasma rico em fatores de crescimento
SEQV – Tensões equivalentes de Von Mises
SMN – Tensão mínima
SMX – Tensão máxima
UY – Deslocamentos verticais
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO 12
2 OBJETIVOS 15
2.1 Objetivo Geral 15
2.2 Objetivos Específicos 15
3 REVISÃO DA LITERATURA 16
4 MATERIAIS E MÉTODOS 37
REFERÊNCIAS 52
ANEXO - ARTIGO 57
12
1 INTRODUÇÃO
Segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE, 26
milhões de brasileiros não têm mais nenhum dente natural na boca. A ausência de
dentes diminui a capacidade de mastigação e compromete a estética e a autoestima
das pessoas. Estatísticas do IBGE demonstram que a popularização dos implantes
dentários vem mantendo um crescimento anual de 20% ao longo dos últimos anos.
A terapia com implantes, baseada nos princípios da osseointegração para
substituição de dentes naturais, tem sido amplamente aceita e bem documentada.
A colocação de implantes dentais pode ser limitada devido a várias situações
físicas, incluindo condições anatômicas deterioradas, como rebordo residual com
altura reduzida.
Alguns fatores podem afetar a perda óssea progressiva antes e depois da
perda do dente, incluindo-se entre eles: periodontite progressiva, envelhecimento,
gênero, predisposição genética, condições sistêmicas comprometidas, tratamento
periodontal prévio, como terapia óssea ressectiva, assim como fatores relacionados
à perda dentária, incluindo a perda da estimulação do ligamento periodontal,
diminuição do suprimento sanguíneo, duração e hábitos relacionados ao uso de
próteses anteriores.
As evidências relacionadas à previsibilidade do aumento cirúrgico vertical do
rebordo são inadequadas (GRIFFIN & CHEUNG, 2004).
Reabsorções ósseas severas de maxila e mandíbula são comuns. A altura
reduzida do osso alveolar pode limitar anatomicamente a colocação de implantes
longos, especialmente em regiões posteriores. A atrofia do rebordo resultante da
perda de dentes reduz significativamente a altura do tecido ósseo disponível,
gerando um desafio para a inserção dos implantes. Altura óssea inadequada pode
ser considerada um fator de risco para o sucesso dos implantes dentais (NEVES et
al, 2006).
Em um estudo radiográfico de 431 pacientes parcialmente desdentados,
Misch et al (2006) revelaram que a disponibilidade óssea na região posterior foi de,
no mínimo, 6mm em altura, em 35% dos casos na maxila e 50% na mandíbula.
Recentemente, como resultado dos avanços na implantodontia, o tratamento
de pacientes parcialmente edêntulos, classe I e II de Kennedy, com próteses fixas
13
suportadas por implantes, tem sido amplamente aceito como uma alternativa a
próteses parciais removíveis convencionais. A terapia com implantes demonstrou
melhorar a qualidade de vida em termos de conforto, função, fonética, estética e
imagem (SIMSEK et al, 2006).
Implantes bucais devem preencher certos critérios resultantes de demandas
especiais da função, os quais incluem biocompatibilidade, adequada mecânica de
resistência, ótima integração aos tecidos mole e duro e transmissão ao osso de
forças funcionais dentro dos limites fisiológicos (ALBREKTSSON et al, 1981;
BRUNSKI, 1988; WISKOTT & BELSER, 1999).
Surpreendentemente, considerável ênfase tem sido dada ao desenho do
implante, embora fatores biomecânicos e mecânicos parecem ser predominantes na
sobrevivência dos implantes (ÇEHRELI et al, 2004).
Implantes curtos devem ser considerados como uma alternativa para cirurgias
avançadas de aumento ósseo, uma vez que estas envolvem alta morbidade,
requerem períodos clínicos extensos e envolvem altos custos para os pacientes.
O uso de implantes curtos tem-se apresentado como alternativa para facilitar
a restauração protética em mandíbulas reabsorvidas. Embora implantes curtos
tenham mostrado baixas taxas de sucesso, artigos recentes sugerem que eles
podem alcançar o mesmo nível de sucesso dos implantes longos. Entretanto poucos
estudos têm avaliado apropriadamente a sobrevivência, a longo prazo, de um amplo
número de implantes curtos colocados em diferentes posições anatômicas e após
diferentes procedimentos cirúrgicos (ANITUA et al, 2008).
Vários estudos têm sido publicados a respeito do prognóstico a longo prazo
para próteses suportadas por implantes no tratamento de mandíbulas edêntulas
(BRANEMARK et al, 1977; ALBREKTSSON, 1988; ADELL et al, 1992). O fator
chave para o sucesso ou fracasso de um implante é a maneira pela qual as tensões
são transferidas para o osso, sendo um passo essencial na análise global do
carregamento (GENG et al, 2001).
Estudos demonstram que as forças nas regiões posteriores da boca são
400% maiores se comparadas com as regiões anteriores. As altas taxas de
insucessos reportadas para implantes curtos após o carregamento podem ser
devidas, em parte, à alta força de mordida (MISCH et al, 2006).
Poucos dados que avaliem o sucesso de implantes curtos, colocados em
regiões posteriores, de pacientes parcialmente desdentados estão disponíveis.
14
A Análise por Elemento Finito tem sido utilizada extensivamente para predizer
a performance biomecânica de vários desenhos de implantes dentários, assim como
os efeitos de fatores clínicos no sucesso com implantes. Pelo entendimento da teoria
básica, métodos, aplicações e limitações do MEF em implantodontia; o clínico estará
mais bem preparado para interpretar os resultados dos estudos de elementos finitos
e estender estes resultados para situações clínicas (GENG, 2001).
Esse método envolve uma série de procedimentos computacionais, para
calcular tensão e deformação em cada elemento dos biomateriais e tecidos
humanos envolvidos nesse trabalho, que são difíceis de serem mensurados in vivo
(WAKABAYACHI et al, 2008; GENG et al, 2001).
O MEF permite aos pesquisadores mensurarem a distribuição da tensão na
área de contato dos implantes com o osso cortical e em volta do ápice no osso
medular (GENG et al, 2001).
Desta forma, o presente estudo propõe estudar o comportamento mecânico e
biomecânico de próteses fixas implanto-suportadas isoladas e unidas, cimentadas
em segmento reto de mandíbula posterior, submetidas a uma carga funcional
vertical de 100 N, utilizando implantes curtos (6mm) de comprimento, com conexões
protéticas internas, do tipo Cone Morse, através do Método dos Elementos Finitos
(MEF).
15
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo Geral
Avaliar pelo Método dos Elementos Finitos a ação das cargas oclusais
verticais sobre coroas protéticas cimentadas, isoladas e unidas em implantes curtos
(6mm) de comprimento.
2.2 Objetivos Específicos
Diante do fato de que implantes esplintados pela estrutura da prótese
transferem melhor a carga do implante para o osso, o objetivo deste estudo é avaliar
qualitativamente o comportamento biomecânico de coroas isoladas quando da
utilização de implantes curtos, de 6mm de comprimento, através do MEF, em uma
região posterior de mandíbula parcialmente edêntula, utilizando 3 implantes isolados
e 3 implantes unidos (pré-molares).
1. Ocorrerá simulação de cargas verticais de 100N, segundo o critério de
carregamento, de 25N, 50N e 25N respectivamente, distribuídas sobre
toda a superfície oclusal de cada coroa isolada.
2. Ocorrerá simulação de cargas verticais de 100N, segundo o critério de
carregamento, de 25N, 50N e 25N respectivamente, distribuídas sobre
toda a estrutura da prótese esplintada.
Desta forma, poder-se-á verificar onde as tensões são melhores distribuídas
quando se comparam coroas protéticas unidas a isoladas e, assim, comprovar que
implantes curtos são viáveis para substituição de dentes posteriores em mandíbula.
16
3 REVISÃO DA LITERATURA
Lindh et al (1998), através de um levantamento da literatura utilizando
MEDLINE® (base de dados da Livraria Nacional de Medicina bibliograficamente
computadorizada), entre 1980 a 1996, identificaram artigos que lidavam com
implantes dentais para o tratamento do edentulismo parcial. Observaram que dos
2.686 implantes (570 de coroas isoladas e 2.116 de próteses parciais fixas – PPF)
analisados, após um ano a taxa de sucesso foi de 85,7% para PPF e 97,2% para
coroas isoladas.
Após 6 a 7 anos, a taxa de sobrevivência para PPF foi de 93,6%; e para
coroas isoladas, 97,5%. A diferença entre os dois grupos estudados não pôde ser
estatisticamente verificada.
Eccellente et al (2008) reportaram a performance clínica e a taxa de
sobrevivência de implantes curtos de 8mm (33 implantes – 37,9%) por um período
de pelo menos um ano em função. Oitenta e nove implantes Ankylos® (Dentsply,
Friadent, Mannhein, Germany) com comprimentos variando entre 8 a 14mm foram
inseridos. Dezenove implantes foram carregados com coroas isoladas, sendo que
nove deles eram implantes curtos. Durante o período total de carregamento – 18,4
meses – nenhum implante foi perdido. Nenhuma diferença significativa foi
encontrada em parâmetros clínicos e radiográficos entre implantes curtos e todos os
outros implantes utilizados.
Em outro estudo, também de 2008, Eccellente et al avaliaram a perda óssea
marginal em implantes unitários, utilizando implantes de 8 a 14mm. Após 3 a 4
meses, os implantes foram carregados com coroas cimentadas. Em 24 meses de
função, nenhum implante foi perdido, e a taxa cumulativa de sobrevivência foi de
97%, tendo ocorrido a remoção de um implante após 3 semanas de implantação.
Radiograficamente, apenas 12% dos sítios implantados mostraram perda óssea da
crista maior que 1mm.
Rossi et al (2008) avaliaram o resultado clínico e a taxa de sobrevivência de
implantes de 6mm de comprimento utilizados em regiões posteriores, após 1 ano de
carregamento. Quarenta e um implantes SLActive Straumann® de 6mm de
comprimento foram colocados em 36 pacientes. Dezenove implantes tinham 4,1mm
de diâmetro, e 22 implantes tinham 4,8mm. Os implantes foram colocados em
17
regiões de pré-molares (14 implantes = 34,10%) e molares (27 implantes = 65,9%),
tanto em mandíbula (25 implantes = 60,9%) quanto em maxila (16 implantes =
39,1%).
Os implantes foram carregados após 6 semanas. Dois dos 41 implantes
curtos foram perdidos antes do carregamento, sendo a taxa global de sobrevivência
de 95,1%. Este estudo relatou uma alta taxa de sucesso para implantes de 6mm de
comprimento utilizados no tratamento do edentulismo parcial, em osso de boa
qualidade, em regiões posteriores.
Kokovic (2008) avaliou as mudanças na estabilidade para implantes curtos,
de 8mm de comprimento, imediatamente carregados, com superfície quimicamente
modificada, comparando-os com implantes de superfície padrão. O estudo foi
realizado em 12 pacientes com edentulismo parcial bilateral de mandíbula. Três
implantes para cada lado foram colocados na posição de 2PM, 1M e 2 Molar. Os
implantes de um dos lados receberam carga imediata. No estudo, 36 implantes
cônicos com superfície quimicamente modificada SLA surface (SLActive -
Straumann®) e 36 com superfície padrão SLA surface, de 8mm de comprimento,
foram analisados.
A estabilidade primária dos implantes SLActive foi significativamente maior do
que a do grupo SLA. Em ambos os grupos foi observado um aumento
estatisticamente significante da estabilidade entre os valores da estabilidade
primária e os valores da estabilidade na 6ª semana. Baseado nos resultados, uma
forma anatômica especial com conicidade no corpo do implante provê valores mais
altos de estabilidade primária, sendo um fator importante em procedimentos de
carregamento imediato. Modificações químicas na superfície também influenciam
esses valores. Portanto, implantes curtos Straumann® TE com superfície SLActive
são principalmente indicados em procedimentos de carregamento imediato.
Segundo Pinholt (2008), a empresa AstraTech® (Astra Tech AB, Mölndal,
Sweden) recentemente desenvolveu um implante curto de 6mm de comprimento e
4mm de diâmetro que utiliza a tecnologia de microrroscas em conjunto com
superfície OsseoSpeed, a qual comprovadamente aumenta a formação óssea e a
união osso-implante. Em um pequeno ensaio piloto, 10 pacientes tiveram 30
implantes colocados em regiões atróficas de pré-molares e molares de maxila e
mandíbula. O período de cicatrização foi de 3 meses. O acompanhamento foi restrito
a um período máximo de 6 meses, mas nenhum implante foi perdido, e o nível ósseo
18
foi mantido. A autora concluiu que o uso do implante curto AstraTech® de 6mm em
regiões de atrofia óssea é associado, pelo menos a curto prazo, a resultados
similares aos implantes longos em áreas de crescimento ósseo normal. Acrescentou
ainda que os implantes são de fácil utilização e podem evitar a morbidade e
mortalidade associadas aos procedimentos de enxertos ósseos. Estudos
longitudinais utilizando esses implantes devem ser realizados.
Eskitascioglu et al (2004) em seu estudo, utilizando o Método dos Elementos
Finitos – MEF, avaliaram a influência da localização da carga oclusal nas tensões
transferidas para próteses implanto-suportadas e para o osso de suporte. Utilizando
implantes do sistema ITI de 4,1 x 10mm, Co-Cr (Wiron 99) para estrutura da coroa e
porcelana feldspática para superfície oclusal, um total de 300N de carga foram
aplicadas nas seguintes localizações: 1) ponta da cúspide vestibular (300N); 2)
ponta da cúspide vestibular (150N) e fossa distal (150N) e 3) ponta da cúspide
vestibular (100N), fossa distal (100N) e fossa mesial (100N). Segundo os autores, o
termo “oclusão orgânica” sugere que as cúspides de contenção cêntrica dos pré-
molares e molares ocluem com a fossa antagonista em não menos do que 3 pontos
(localizações) na relação cêntrica. O atual estudo foi orientado a simular contatos de
tripoidismo oclusal das cúspides de suporte de pré-molares carregados em 1, 2 ou 3
localizações.
Os resultados mostraram que a carga vertical em uma localização resultou
em valores de estresse mais altos no interior do osso e implante.
Níveis de estresse bem próximos foram observados no interior do osso para
cargas em duas e três localizações. Com cargas em duas e três localizações, as
tensões de Von Mises foram concentrados na estrutura e na superfície oclusal da
prótese parcial fixa e tensões menores foram distribuídas ao osso.
Em um levantamento de 36 meses utilizando implantes Straumann®
carregados com próteses totais, próteses unitárias ou parciais fixas, Duncan et al
(2003) reportaram que 35,7% das próteses aparafusadas tiveram complicações
(perda do parafuso oclusal e fratura da porcelana), enquanto que no grupo de
próteses cimentadas não houve complicações. Os autores concluíram que todas as
complicações foram mais associadas a procedimentos laboratoriais do que ao
sistema de implante utilizado. Na mesma linha, Levine et al (2002), em um
levantamento de 675 coroas unitárias posteriores, utilizando implantes Straumann®
de 8mm, 9mm ou 10mm de comprimento, registraram mais complicações para
19
próteses aparafusadas (19,7%) do que para próteses cimentadas (1,8%). As
complicações ocorridas incluíram: perda ou fratura dos intermediários sólidos para
coroas cimentadas, perda ou fratura dos parafusos de retenção das coroas e perda
do intermediário octa para coroas aparafusadas. Todos os insucessos foram
localizados nas regiões de molares mandibulares.
A taxa cumulativa de sobrevivência foi de 98,4% para molares mandibulares e
100% para molares e pré-molares maxilares e pré-molares mandibulares.
Nedir et al (2006) avaliaram as complicações protéticas em 236 pacientes
tratados com 528 implantes em 8 anos, em consultório particular. A amostra do
estudo incluiu 55 overdentures e 265 próteses parciais fixas. Após o período de um
ano, 1 intermediário sofreu fratura e 2 foram perdidos, resultando em uma taxa de
sucesso de 99,2%. Próteses parciais fixas posteriores tiveram mais complicações
(11%) do que anteriores (0%).
As taxas de complicações para próteses cimentadas (10,4%) e aparafusadas
(5.9%) não diferiram significativamente.
Os autores relataram que o método preferencial para tratamento do
edentulismo parcial posterior é a utilização de implantes esplintados. Todos os
implantes que falharam estavam na mandíbula. Vinte e quatro próteses
mandibulares (7,5%) – 4 OD; 4 PPF e 16 coroas isoladas foram perdidas no
acompanhamento. Não houve insucessos na maxila. Após 8 anos, 88,5% dos casos
mostraram-se sem complicações. Estes resultados de consultório particular são
comparáveis com os obtidos em centros universitários.
Por meio de uma revisão da literatura, Geng et al (2001) avaliaram o status
atual das aplicações do MEF em implantodontia e concluíram que na maioria dos
estudos reportados a suposição feita é de que os materiais são homogêneos e
lineares e que eles possuem comportamento material elástico caracterizado por 2
constantes de material: módulo de Young e coeficiente de Poisson.
Para se obter um prognóstico com mais precisão sobre o estresse, técnicas
avançadas de imagem digital podem ser aplicadas para modelar a geometria óssea
mais realisticamente, devendo-se considerar a natureza anisotrópica e não
homogênea dos materiais. Um modelamento da interface osso-implante deveria
incorporar a atual área de contato de osseointegração no osso cortical, assim como
o padrão de contato detalhado do osso medular, através do uso de algoritmos de
contato.
20
A maioria dos modelos de EF adquirem o estado de ótima osseointegração,
significando que o osso ortical e medular estão perfeitamente ligados ao implante.
Programas atuais de EF disponibilizam vários tipos de algoritmos de contato
para simulação da interface osso-implante.
A transferência de carga para a interface osso-implante depende de: (1) tipo
de carga; (2) propriedades dos materiais dos implantes e das próteses; (3)
geometria, comprimento, diâmetro e forma de implantes; (4) estrutura de superfície
dos implantes; (5) natureza da interface osso-implante e (6) quantidade e qualidade
do osso ao redor. Desses aspectos biomecânicos podem ser facilmente mudados o
comprimento, o diâmetro e a forma. A quantidade e a qualidade do osso cortical e
esponjoso necessitam ser avaliadas clinicamente e devem influenciar a seleção dos
implantes.
Em estudos de carga oclusal estática, é necessário incluir forças oclusais
oblíquas para se encontrar um modelamento mais realístico.
Embora ainda haja controvérsia a respeito dos efeitos das propriedades dos
materiais das próteses, uma vez que muitos estudos não puderam demonstrar
nenhuma diferença significativa no quociente de absorção de forças de próteses de
ouro, porcelana ou resina; é inquestionável que as propriedades dos materiais dos
implantes afetam grandemente a localização das concentrações de estresse na
interface osso-implante.
Em geral o uso de implantes curtos não tem sido recomendado porque se
acredita que as forças oclusais devem se dissipar sobre uma área maior a fim de
que o osso seja preservado.
Estudos recentes concluíram que é possível o uso de implantes curtos
quando os tecidos perimplantares estão em boas condições.
Em resumo, um ótimo comprimento e diâmetro necessários para o sucesso a
longo prazo dependem das condições de suporte ósseo. Se o osso está em
condições normais, comprimento e diâmetro não parecem ser fatores significantes
para o sucesso dos implantes. Entretanto, se a condição óssea é pobre, recomenda-
se o uso de implantes largos e se desaconselha o emprego de implantes curtos.
Em quase todos os estudos em que se utilizou o MEF sobre implantes de
titânio, verifica-se que a concentração de estresse ocorre em volta do pescoço do
implante.
21
Fatores que contribuem para o fracasso do parafuso de união implante-
prótese incluem: a magnitude e direção da carga, o módulo de elasticidade das
próteses e a rigidez do intermediário.
Quando múltiplos implantes estão esplintados pela estrutura da prótese, a
distribuição de estresse é mais complexa do que com situações de próteses
unitárias. Carga em um ponto da prótese causa concentrações de estresse em todos
os implantes que a suportam, em vários graus.
Para próteses fixas suportadas por implantes, os fatores que afetam a
distribuição do estresse sobre o osso-implante e o sucesso das próteses incluem:
inclinação do implante, número e posição dos implantes, esquema de esplintagem
das próteses, superfície oclusal, propriedades dos materiais da estrutura, e
diferentes formas da secção transversal da viga da estrutura.
Utilizando um modelo tridimensional de elemento finito e uma prótese fixa
mandibular total, suportada por seis implantes, Sertgoz (1997) investigou o efeito de
diferentes materiais de superfície oclusal (resina, compósito de resina e porcelana) e
diferentes materiais de estrutura (ouro, prata-paladium, cobalto-cromo e ligas de
titânio) na distribuição do estresse na prótese fixa e no osso. Ele demonstrou que o
uso de um material de superestrutura da prótese com módulos de elasticidade mais
baixos não levou a diferenças substanciais nos padrões de estresse no osso cortical
e medular ao redor dos implantes. Para a condição investigada de carregamento, a
combinação ótima de materiais encontrada foi cobalto-cromo para estrutura e
porcelana para superfície oclusal.
Nedir et al (2004), através de um estudo prospectivo com implantes ITI,
avaliaram a taxa de sobrevivência de 1.030 implantes colocados por dois cirurgiões
em consultório particular, entre janeiro de 1995 e julho de 2002.
Os implantes foram distribuídos em grupos de acordo com os seguintes
comprimentos: 6mm (11%), 8mm (18,4%), 9mm (1,5%), 10mm (36,7%), 11mm
(13,4%), 12mm (25,8%) e 13mm (3%). Implantes de 6mm de comprimento foram
utilizados apenas em conjunto com implantes mais longos.
Redução da altura da coroa, do comprimento da coroa ou da extensão da
reabilitação não foram especificamente buscados para implantes curtos colocados
em áreas posteriores, onde estresses mecânicos mais altos costumam aparecer.
Isso faz o presente estudo particularmente adequado para a avaliação de implantes
curtos colocados em regiões posteriores.
22
Implantes curtos não demonstraram mais propensão a falhar do que os
longos porque nenhum implante de 8mm falhou, mas apenas um de 10mm e dois de
12mm falharam.
Estes resultados estão na mesma linha de outros artigos, publicados por
centros universitários ou por cirurgiões-dentistas privados (BROCARD et al, 2000).
Estratégias específicas têm sido propostas quando a colocação de implantes
curtos não pode ser evitada: inclinação do implante para inserir implantes mais
longos, uso de múltiplos implantes curtos standard ou o uso de implantes largos.
Este estudo mostrou que uma alta taxa de sucesso pode ser alcançada para
implantes curtos ITI suportando coroas unitárias e próteses fixas pequenas, de 2 a 4
unidades suportadas por 2 ou 3 implantes. Implantes curtos não falharam mais do
que os longos. A taxa de sucesso cumulativa foi de 99,4%.
Bernard et al (2001) reportaram um taxa de sobrevivência cumulativa de
95,9% para uma análise longitudinal de 10 anos baseada em 445 implantes
colocados em osso tipo IV. Foram inseridos 84,9% dos implantes em regiões
posteriores de mandíbula e maxila, sendo que todos os implantes tinham
comprimento menor ou igual a 12mm e que 2,5% deles tinham comprimento de
6mm. Nenhum implante de 6mm de comprimento falhou nesse período. Os autores
sugeriram que a colocação de implantes curtos em osso de baixa densidade não foi
um fator de risco específico para implantes ITI – TPS coated, mesmo quando
inseridos em regiões posteriores. A alta previsibilidade dos implantes observada
nesse estudo pode ser atribuída ao seu tratamento de superfície e sugere que
limitações na utilização dos implantes em osso tipo IV podem ser relacionadas às
características de superfície dos implantes.
Griffin & Cheung (2004), através de um estudo retrospectivo, avaliaram a taxa
de sucesso de implantes curtos, largos e revestidos por hidroxiapatita (HA),
colocados em região de molares, de maxila e mandíbula com altura óssea reduzida.
Para a colocação dos implantes foi necessário um rebordo residual com altura
trabalhável de 6mm. Um total de 168 implantes (Steri-Oss®, Nobel Biscare,
Yorbalinda, Calif) revestidos por HA com diâmetro de 6mm e comprimento de 8mm,
foram colocados consecutivamente em região de molares de 167 pacientes da
seguinte forma.
23
Um número de 54 implantes (32,1%) foram colocados na região do 1º molar
superior (MS); 35 (20,8%) na região do 2º molar superior (MS); 37 (22%) na região
do 1º molar inferior (MI) e 42 (25%) na região do 2º molar inferior (MI).
Desse total, 128 implantes (76,2%) suportaram coroas unitárias e 38 (22,6%)
serviram como suporte em próteses parciais fixas conectados a implantes de vários
tamanhos.
O período médio de avaliação para todos os 167 pacientes foi de 34,9 meses
até 68 meses após a colocação da restauração definitiva.
Todos os implantes obtiveram sucesso nos critérios avaliados até as
consultas de controle mais recentes. Nenhum sinal, sintoma clínico ou achado
radiográfico atípico foram detectados. A taxa de sucesso cumulativa global
encontrada foi de 100%.
Para rebordos residuais com altura mínima, mas largura adequada, o uso de
implantes curtos, largos, com superfície tratada por hidroxiapatita pode consistir
numa forma de tratamento alternativa simples e previsível em áreas posteriores.
Hobkirk & Wiskott, em 2006, utilizando um grupo de trabalho, realizaram uma
revisão sistemática da literatura relevante aos aspectos biomecânicos dos implantes
dentais. Concluíram, em especial ao que diz respeito ao impacto do comprimento
dos implantes nas taxas de sobrevivência, que:
� O nível de evidência relatado pela literatura ainda é baixo e o nível mais
alto de evidência (estudos randomizados – controlados) não foram
alcançados na revisão do material para este artigo;
� Na presente revisão, um “implante curto” foi definido como um dispositivo
com comprimento intraósseo de 8mm ou menos;
� Covariáveis como técnica cirúrgica, características da superfície do
implantes, volume e densidade óssea podem tornar obscuro o efeito do
comprimento do implante por si mesmo;
� Estudos publicados depois de 1997, nos quais a importância das
covariáveis foi reconhecida e que lidaram com elas, reportaram uma taxa
de sobrevivência global para implantes curtos comparável a implantes de
comprimento padrão.
Em uma analise longitudinal, Neves et al (2006) utilizaram a base de dados
MEDLINE® para avaliar estudos publicados entre 1980 e 2004 sobre implantes
curtos. Os artigos incluíram 16.344 implantes colocados de 7, 8,5 ou 10mm de
24
comprimento e avaliaram o momento em que o insucesso ocorreu (antes ou depois
das próteses instaladas) e os fatores de risco relatados.
Dos 1.894 implantes de 7mm de comprimento colocados e 3,75mm de
diâmetro apenas 184 (9,7%) foram pedidos; implantes com o mesmo comprimento
mostraram uma taxa de insucesso de 7,5% quando o diâmetro foi de 4mm.
Observou-se que 45,1% dos fracassos ocorreram após carregamento.
Finalmente 66,7% de todos os insucessos foram atribuídos à pobre qualidade óssea;
45,4% à localização (maxila ou mandíbula), 27,2% à sobrecarga oclusal; 24,2% à
localização dentro da maxila e mandíbula e 15,1% a infecções.
A análise revelou que, dentre os fatores de risco, pobre qualidade óssea em
associação com implantes curtos parece ser relevante para os insucessos. O uso de
implantes de 4mm de diâmetro parece minimizar os fracassos nestas situações.
Alguns estudos apresentam um considerável número de insucessos após a
conexão das próteses, imputando essas perdas mais a condições clínicas
observadas (sobrecarga oclusal, fratura de maxila e mandíbula e condições
sistêmicas) que ao uso de implantes curtos.
É razoável considerar os implantes curtos como um fator de risco quando
tiverem uma dimensão menor ou igual a 3,75 x 7mm. Entretanto, tratamento de
superfície, tipo de fixação e desenho podem melhorar as taxas de sucesso.
Análises estatísticas reportadas em outros estudos revelam que a taxa de
sucesso dos implantes aumenta quando o diâmetro é maior. Parece ser mais
prudente utilizar implantes de 4 e 5mm de diâmetro em vez de 3,75mm ou implantes
mais estreitos, quando se planeja utilizar implantes curtos.
Qualidade óssea pobre é o fator mais significante associado aos insucessos
com implantes, tendo sido mencionada na maioria dos estudos. O sucesso
terapêutico verificado em implantes de 3,75mm X 7mm (90,3%) dá suporte para o
uso deste desenho de implante. Técnicas cirúrgicas avançadas que aumentam os
custos, morbidade e tempo de tratamento devem ser evitadas.
Misch et al, em 2006, em relato retrospectivo de um período de 6 anos
(janeiro de 1998 a dezembro de 2004), compilaram dados de quatro consultórios
privados. Nesse estudo 273 pacientes parcialmente desdentados posteriores
receberam 745 implantes de 7 ou 9mm de comprimento. A vasta maioria dos
implantes (562) foi de 9mm de comprimento e 4,0mm de diâmetro. Havia 29
implantes de 4,0 x 7mm e um de 5,0 x 7,0mm.
25
Além disso, havia 102 implantes unitários, sendo 64 na mandíbula. As outras
236 restaurações fixas foram suportadas por múltiplos implantes, que foram sempre
esplintados. Havia 174 restaurações suportadas por múltiplos implantes esplintados.
Dessa multiunidade protética, 74 implantes curtos em 62 restaurações foram
esplintados a implantes mais longos.
Um acesso biomecânico para a diminuição do estresse nos implantes
posteriores incluiu esplintagem dos implantes, sem carga em cantilever, restauração
do paciente com oclusão mutuamente protegida ou guia canina e seleção de um
desenho de implante para o aumento da área de contato osso-implante. Nenhum
implante falhou depois que as 338 próteses sobre implantes finais foram entregues.
Uma taxa de sobrevivência de 98,9% foi obtida do estágio cirúrgico I para o
seguimento protético. Consequentemente, a taxa de sucesso após o carregamento e
a entrega das próteses, por um período superior a 5 anos, foi de 100%.
Segundo os autores, existem três fatores de risco que aumentam o estresse e
podem explicar por que implantes curtos posteriores exibem um taxa de insucesso
maior quando comparados a implantes mais longos na literatura: 1) aumento na
altura da coroa; 2) forças de mordida maiores e 3) densidade óssea na região. Os
métodos para diminuir o estresse incluem: 1) nenhum cantilever nas próteses, 2)
nenhuma força angulada nas restaurações posteriores, 3) esplintagem múltipla de
implantes. Em adição, o corpo do implante, neste estudo, tentou diminuir o estresse
na interface do implante através de: 1) condição de superfície do implante
modificada por hidroxiapatita e 2) espaço entre as roscas.
Quando implantes curtos são posicionados nas regiões posteriores, nenhuma
força lateral deverá ser aplicada nas próteses. Por isso, neste artigo, todas as
restaurações posteriores foram confeccionadas com guia incisal anterior, usando
canino, ou oclusão mutuamente protegida durante todos os movimentos
mandibulares excêntricos. Implantes esplintados aumentam a área de superfície
funcional do suporte quando a carga é aplicada à prótese. Como resultado, coroas
sobre implante esplintadas transmitem menos estresse para cada interface osso-
implante no esplinte.
Portanto, implantes curtos podem ser utilizados para suportar restaurações
fixas no edentulismo parcial posterior. Métodos para diminuir o estresse na interface
osso-implante parecem ser apropriados para esse tratamento.
26
Deporter et al (2001), em seu estudo, utilizaram 48 implantes Endopore®
(Innova, Toronto-Canadá), que foram colocados em região posterior da mandíbula
de 24 pacientes parcialmente desdentados. Foram colocados 17 implantes em
região de pré-molares e 31 em região de molares. Foram utilizados implantes de 7 e
9mm de comprimento e 3,5, 4,1 e 5,0mm de diâmetro, sendo que 83% das
restaurações protéticas foram coroas metalo-cerâmicas isoladas e aparafusadas.
Depois de um tempo médio em função de 32,6 meses, a taxa de sobrevivência dos
implantes foi de 100%, e a avaliação das radiografias disponíveis revelou ter
ocorrido uma mínima ou inexistente perda da crista óssea, para todos os períodos
em função (1 mês, 6 meses, 1 ano e 2 anos).
Os critérios estabelecidos e os padrões de mínima perda óssea da crista são
similares àqueles vistos em outras regiões desdentadas tratadas com os mesmos
implantes, e também na mandíbula anterior.
A experiência favorável relatada aqui pode, em parte, ser explicada pela
ampla área de superfície provida pelo desenho do implante.
O resultado da presente investigação indica que implantes curtos (7 ou 9mm)
podem ser adequados para a restauração de espaços edêntulos, incluindo molares
em mandíbula posterior. O uso rotineiro de tais implantes em mandíbula posterior,
assim como em outras áreas edêntulas, pode simplificar o manejo de pacientes com
altura óssea reduzida.
Belser et al (2000) realizaram um estudo sobre o atual manejo protético de
pacientes parcialmente desdentados, com restaurações fixas sobre implantes,
utilizando o sistema ITI, chegando às seguintes conclusões:
1. A conexão implante-intermediário é baseada no princípio de Cone Morse
com 8º de cone interno. Esta interface proporciona uma ótima adaptação
friccional transmitindo, desse modo, forças funcionais de carregamento do
intermediário diretamente para o corpo do implante e daí para a estrutura
óssea circundante, sem criar momentos indesejáveis de flexão para o
parafuso do intermediário. Isso é claramente superior do ponto de vista
biomecânico quando comparado com a conexão hexágono externo.
2. A reposição de cada unidade de pré-molar por um implante é reservada
para situações clínicas em que tanto o diâmetro reduzido quanto implantes
curtos de 6 ou 8mm de comprimento tenham que ser utilizados.
27
3. A posição, o diâmetro e o número de implantes são determinados por
parâmetros protéticos, bem como pela anatomia local.
4. No que diz respeito aos implantes ITI, o conceito de tripoidismo não se
aplica devido a: a) uma ancoragem óssea significativamente mais forte
dos implantes ITI com superfície rugosa (TPS/SLA) quando comparados
com superfícies de titânio usinadas; b) um complexo implante-
intermediário muito mais forte baseado no princípio de Cone Morse e c) a
preferência por restaurações cimentadas em áreas posteriores.
5. Em caso de múltiplos implantes localizados em áreas posteriores da boca,
deve-se respeitar um mínimo de distância interimplantes (7mm do centro
de um implante ao outro e 5mm da distal do último dente ao centro do
primeiro implante) para facilitar os procedimentos protéticos e as medidas
de higiene oral.
6. O sucesso do tratamento funcional e estético depende de um diagnóstico
adequado, da indicação e do planejamento do tratamento.
Através de um estudo retrospectivo multicêntrico, Goené et al (2005)
procuraram comparar o desempenho dos implantes baseado em seu comprimento.
Um total de 188 pacientes receberam 311 implantes Osseotite® (Implant Innovations,
Inc, Palm Beach Gardens, FL) de 8,5mm (294 implantes – 94,5%) e 7mm (17
implantes – 5,5%) de comprimento.
Quando dois ou mais implantes foram colocados adjacentemente, as próteses
foram esplintadas. Nenhuma coroa sobre implante foi esplintada a dentes naturais.
Aproximadamente metade dos implantes foi de 3,75mm de diâmetro. Dos 311
implantes 13 falharam (3 na maxila e 10 na mandíbula). A taxa de sucesso global foi
de 95,8% após 3 anos. Em nove desses casos, a falha ocorreu antes da carga
protética, sendo importante relatar que em quatro dos casos o paciente era fumante.
Na mandíbula, os dados deste estudo são consistentes com dados históricos,
revelando baixas taxas de insucesso para implantes curtos.
Uma taxa de sucesso global de 95,5% para todos os implantes, em todas as
localidades, após carregamento, em 3 anos, é coerente com dados de publicações
disponíveis para taxas de sucesso de implantes em geral e implantes curtos em
particular.
A revisão da literatura mostra que os melhores resultados dos implantes
curtos deram-se em implantes que possuíam superfície texturizada. Os dados dos
28
implantes Osseotite® demonstram que os resultados dos implantes curtos são
equivalentes aos de implantes de comprimento padrão.
A combinação entre maior área de superfície e contato osteogênico pode
contribuir para a observação de que implantes curtos com superfície tratada por
ácido encontram taxas de sobrevivência equivalentes a implantes mais longos
(maiores ou iguais a 10mm) de mesmo desenho.
Em trabalho realizado por Brocard et al (2000), 1.022 implantes ITI foram
avaliados em um estudo longitudinal de 7 anos, em que foram utilizados 248
implantes de 8mm ou menos de comprimento. A taxa cumulativa de sobrevivência
em 5 anos foi de 95,4% e caiu para 92,2% em 7 anos. Os implantes foram
distribuídos entre casos de edentulismo total, parcial e reposição de dentes unitários.
Uma observação importante neste estudo foi o fato de o comprimento do implante
não influenciar significativamente os resultados, especialmente para implantes de 8
a 12mm, confirmando resultados prévios informados.
Ten Bruggenkate et al (1998), em seu artigo, utilizando 253 implantes curtos
ITI de 6mm de comprimento e com superfície tratada por spray de plasma, em
maxila e mandíbula, relataram que o uso de implantes curtos deve ser guiado pela
localização intraoral, pelo tipo de osso presente e pelo tipo de supraestrutura
requerida. Pelo período máximo de observação de 7 anos, os autores concluíram
que a taxa cumulativa de sobrevivência foi de 94%. Uma das dificuldades
encontradas durante a cirurgia foi a elevada posição do assoalho da boca em
pacientes com mandíbulas atróficas.
Os autores tiveram pouca experiência com o uso de implantes de 6mm para
substituição de dentes isolados ou próteses fixas suportadas apenas por implantes
curtos. Estas são categorias em que, devido à desfavorável proporção carga-
ancoragem ou coroa-implante, as taxas de insucesso podem elevar-se. Os dois
fracassos com a reposição de dentes isolados pós-carregamento podem indicar a
ocorrência desse fenômeno.
A qualidade de sobrevivência clínica dos implantes foi comparável com os
resultados clínicos de implantes mais longos para o mesmo sistema de implantes. O
desenho do implante e seu tratamento de superfície podem ter compensado o
comprimento curto do implante.
Anitua et al (2008), através de um estudo coorte retrospectivo, avaliaram as
taxas de sucesso a longo prazo de implantes curtos em áreas posteriores e
29
analisaram a influência de diferentes fatores na sobrevivência dos implantes (fatores
demográficos, clínicos, fatores relacionados à cirurgia e variáveis protéticas). Um
total de 293 pacientes receberam, entre 2001 e 2004, 532 implantes com
comprimentos que variaram entre 7,0 a 8,5mm, e diâmetros entre 3,3 e 5,5mm.
Os implantes curtos utilizados nesse estudo possuíam as seguintes
características: superfície com microaspereza por ataque ácido, grande capacidade
de corte do desenho do ápice e superfície bioativa obtida pela umidificação da
superfície do implante por plasma rico em fatores de crescimento – PRGF –, levando
a uma osseointegração global do implante mais acelerada e melhorada.
Um total de 230 (43,2%) dos implantes foram inseridos na maxila, e 302
(56,8%) na mandíbula. Em relação às próteses utilizadas, a maioria dos implantes
suportou próteses fixas cimentadas (81,02%), 99 implantes suportaram overdentures
híbridas (18,61%) e apenas 14 implantes tiveram próteses unitárias cimentadas
(0,37%). Durante o período de observação, foram perdidos somente 2 implantes,
com comprimento de 8,5mm e diâmetros de 3,75 e 4,0mm.
Do pondo de vista biomecânico, o fundamento para o uso de implantes curtos
é bem documentado. Foi relatado que, quando um implante é carregado, a maior
tensão é distribuída ao nível das primeiras poucas roscas para o osso cortical da
crista; consequentemente, uma vez que um mínimo de altura do implante está
osseointegrada, a largura do implante é mais importante que um comprimento
adicional.
Alguns fatores de risco, como altura da coroa e forças de mordida mais altas,
podem aumentar o estresse quando se utilizam implantes curtos.
Para melhorar a situação biomecânica, é necessário encontrar métodos que
reduzam as forças nos implantes. A eliminação ou a minimização das forças laterais
nas próteses e a distribuição das forças pela esplintagem múltipla dos implantes
atuariam como fator significante na redução do estresse nos implantes. As coroas
sobre implantes esplintadas utilizadas no presente estudo podem ter transmitido
menos estresse para a interface osso-implante, fato que resultou em taxas de
sobrevivência mais altas.
O desenho e as propriedades dos implantes, bem como sua condição de
superfície podem modificar o percentual de contato osso-implante. Isso é
particularmente importante porque quanto maior a porcentagem de contato ósseo,
menor estresse é aplicado à interface osso-implante.
30
A taxa global de sobrevivência dos implantes curtos foi de 99,2%. Nenhuma
das variáveis estudadas foi estatisticamente associada à perda dos implantes. O
tratamento com implantes curtos pode ser considerado seguro e com bom
prognóstico, se utilizado em obediência a protocolos clínicos rigorosos.
Para desenvolver um novo método que permita a diminuição da extensão dos
modelos e do número de elementos, 10 modelos de elementos finitos de mandíbula
com diferentes elementos e comprimentos mesio-distais foram construídos,
baseados em dados gráficos tridimensionais de estrutura óssea em volta de um
implante osseointegrado por Teixeira et al (1998).
O objetivo deste projeto foi desenvolver um MEF 3-D que imitasse a
osseointegração e que pudesse simular com precisão a distribuição de estresse no
osso compacto e medular perimplantar. Neste estudo a construção do modelo 3-D
foi primeiramente avaliada no que diz respeito ao mínimo comprimento do modelo
para ser representado na secção da mandíbula e, também, no que concerne ao
efeito da diminuição do número de elementos na distribuição do estresse,
objetivando uma possível economia na memória do computador e no tempo de
cálculo.
Pressupõe-se que todos os materiais representados eram isotrópicos,
homogêneos e linearmente elásticos. A interface entre osso e implante foi fixada em
100% de contato ósseo em toda a superfície do implante. Propriedades dos
materiais titânio, osso compacto e medular derivaram de outros estudos.
Análises da distribuição de estresse realizadas após a aplicação de uma
carga de 100N indicaram que um comprimento ósseo de 4,2mm é aceitável como
mínimo comprimento para representação do MEF de mandíbula.
Os resultados informados podem propiciar um critério de construção para
modelos de elementos finitos menores, menos complexos e aceitáveis no campo da
biomecânica de implantes.
Segundo Schwarz (2000), forças oclusais adversas podem resultar em
complicações mecânicas dos componentes dos implantes como: perda e fratura do
parafuso do intermediário ou fratura da fixação. Tem sido verificada uma alta
incidência de insucessos mecânicos em implantes de hexágono externo. O implante
ITI de diâmetro padrão não parece ser vulnerável à alta incidência de insucessos
mecânicos. O Cone Morse de 8 graus eliminou a perda e a fratura do parafuso do
intermediário. A incidência de perda do parafuso protético foi minimizada pelo
31
chanfrado de 45 graus no ombro do implante e por 15mm de parede vertical do
intermediário.
Implantes colocados em linha reta contribuem para um momento de flexão
maior. Como não há relato de casos de fratura das fixações de implantes ITI de
diâmetro padrão e dos intermediários, nenhuma precaução parece ser necessária no
uso do sistema ITI. A boa dimensão das paredes do implante em conjunto com a
alta resistência do titânio frio trabalhado tipo IV produzem um implante
suficientemente forte para resistir a forças oclusais pesadas fora do longo eixo.
O implante de parafuso sólido e diâmetro padrão da ITI pode ser utilizado
com segurança na substituição de dentes perdidos unitários ou múltiplos, em
qualquer área edêntula, incluindo molares. Esse implante pode funcionar com
sucesso mesmo quando submetido a forças oclusais pesadas, fora do longo eixo, na
região molar, sem a necessidade de tripoidismo recomendada para implantes de
dois estágios de hexágono externo. É evidente que a seleção pelo clínico de um
sistema de implantes mais adequado para cada caso constitui fator determinante no
sucesso protético a longo prazo.
Petrie & Willians (2005) tiveram como objetivo analisar e comparar
sistematicamente os efeitos relativos e interativos do diâmetro, comprimento e
conicidade dos implantes sobre tensões calculadas na crista óssea, através do MEF.
Muitos investigadores têm buscado minimizar a perda da crista óssea, aumentando
a área de contato na interface osso-implante e, consequentemente, reduzindo o
estresse na cortical alveolar da crista. Tentativas para aumentar a área de contato
da interface osso-implante tem sido direcionadas ao aumento do diâmetro e/ou
comprimento do implante ou à modificação do design e da forma da fixação.
Um modelo tridimensional foi utilizado para analisar os efeitos comparativos e
proporcionais dos três parâmetros acima, na tensão na crista óssea ao redor de um
implante colocado na região de pré-molar de uma mandíbula edêntula. Dois modelos
ósseos diferentes foram utilizados: um com alta densidade e um com baixa
densidade de osso medular, para examinar os efeitos das propriedades nas tensões
na crista.
Foi simulado um carregamento aplicando-se 100N de carga vertical, através
do longo eixo da restauração e do implante, e uma carga de 20N horizontal de
vestibular para lingual. A utilização de um modelo simétrico seccionado equivale a
uma carga de 200N vertical e 40N na direção vestíbulo-lingual. O diâmetro dos
32
implantes variou de 3,5 a 6mm, o comprimento total dos implantes de 5,75 a
23,5mm, e a conicidade de 0 a 14 graus. Em geral, o aumento do diâmetro foi mais
efetivo que o aumento do comprimento em termos de redução da tensão
perimplantar. A conicidade aumentou o nível de tensão na crista.
A influência deletéria da conicidade é bem menor para implantes largos e
longos do que para implantes de menor diâmetro e comprimento. O aumento do
diâmetro revela-se mais efetivo na redução da tensão na crista para implantes curtos
e cônicos do que para implantes não cônicos e longos.
Se o objetivo é minimizar as tensões na crista óssea alveolar perimplantar, os
resultados sugerem que um implante largo, relativamente longo e sem conicidade é
a melhor escolha.
O aumento no comprimento do implante exerce influência de moderada a
grande na redução da tensão na crista, concordando com outros estudos que
utilizaram MEF. Aumentar o comprimento do implante foi mais efetivo para implantes
estreitos e cônicos. Investigações clínicas têm mostrado melhores taxas de
sobrevivência para implantes com bom comprimento do que para implantes curtos.
Comprimento, diâmetro e conicidade devem ser considerados juntos, devido
ao seu efeito interativo na tensão sobre a crista óssea.
Weber & Sukotjo (2007) tiveram como objetivo principal, através de uma
revisão sistemática, determinar a evidência científica atual no que diz respeito à
influência das características protéticas nos resultados, a longo prazo, da terapia
com implantes, em pacientes parcialmente edêntulos. Quatro perguntas foram
formuladas: 1) O método de retenção (aparafusadas x cimentadas) influencia o
resultado?; 2) O método de suporte (implante x implante-dente ou restaurações
unitárias sobre implantes x esplintagem de múltiplos implantes) influencia o
resultado?; 3) O tipo de intermediário utilizado para retenção da restauração
influencia o resultado?; 4) O material restaurador influencia o resultado?
Em relação às perguntas acima formuladas, os autores concluíram que: 1)
Para os períodos avaliados, nenhuma diferença estatística significante, na taxa de
sucesso, foi encontrada entre restaurações cimentadas (93,2%) e aparafusadas
(83,4%); 2) No que diz respeito ao tipo de suporte, as taxas de sucesso informadas
foram de 97,1% para próteses fixas suportadas por implantes, 94,3% para coroas
unitárias sobre implantes e 89,2% para próteses fixas suportadas por dente e
implantes. Novamente esta pequena diferença não foi estatisticamente significante.
33
No que concerne às perguntas 3 e 4, não foram encontrados dados suficientes para
respondê-las.
Como conclusão geral, a evidência científica obtida por essa revisão mostrou-
se insuficiente para estabelecer diretrizes clínicas inequívocas para o desenho de
próteses fixas implanto-suportadas em pacientes parcialmente edêntulos.
Renouard & Nisand (2006) realizaram um pesquisa utilizando MEDLINE® no
período de 1990 a 2005 para explorar o relacionamento entre taxas de sobrevivência
dos implantes e seus comprimentos e diâmetros. Nessa revisão, implantes curtos
foram definidos como um dispositivo de 8mm ou menos de comprimento. Foram
avaliados 21 artigos que forneciam informações sobre o comprimento dos implantes.
Alguns deles demonstraram claramente que implantes curtos falham mais
frequentemente do que os longos. Um segundo grupo, embora concluindo que as
taxas de insucesso aumentam com implantes curtos, revela que ainda fornecem
taxas de sobrevivência adequadas. Um terceiro grupo relatou que o comprimento
dos implantes não parece influenciar significativamente as taxas de sobrevivência.
Finalmente, o grupo de artigos direcionados especificamente ao estudo de
implantes curtos indicou que estes fornecem resultados semelhantes àqueles
relatados para implantes longos com taxas de sobrevivência de 88-100%. É válido
lembrar que os artigos dedicados aos implantes curtos, publicados entre 2003 e
2005, compilaram taxas de sobrevivência variando entre 94,6 e 99,4%.
No que diz respeito às variações nos resultados entre os estudos com
implantes curtos, estes podem ser explicados pelas diferenças das propriedades da
superfície dos implantes.
As mais altas taxas de insucesso para implantes curtos foram relatadas em
estudos mais antigos, realizados com procedimentos cirúrgicos rotineiros
independentemente da qualidade óssea, utilizando-se implantes sem tratamento de
superfície e em sítios anatômicos restritos, com pobre densidade óssea.
Estudos mais recentes que utilizaram preparação cirúrgica adaptada à
densidade óssea, implantes com superfície texturizada e seleção de casos
modificada; reportaram taxas de sobrevivência para implantes curtos e largos que
foram comparáveis com as obtidas com implantes longos e de diâmetro padrão.
Pode ser considerada a possibilidade do uso de implantes curtos ou largos em sítios
desfavoráveis para o sucesso com implantes, como aqueles associados à
reabsorção óssea ou traumas e injúrias prévios.
34
Friberg et al (1991), em um estudo retrospectivo com 4.641 implantes, obteve
uma taxa de sucesso de 94.5% para implantes de 7mm. A maioria dos insucessos
foi relacionada a reabsorções. Os autores concluíram que não há relação entre o
comprimento dos implantes e os fracassos em pacientes parcialmente desdentados.
A anatomia mandibular e a densidade óssea devem se consideradas como os
fatores que mais influenciam a sobrevivência dos implantes. Entretanto, os mesmos
autores, em 2000, relataram uma taxa de sobrevivência de 92,3% após 10 anos,
utilizando principalmente implantes curtos de 6 e 7mm em mandíbulas atróficas,
suportando 45 próteses fixas e 4 overdentures.
Segundo Winkler et al (2000), implantes curtos tendem a fracassar mais
frequentemente, na reabertura e no pós-carregamento, do que implantes longos.
Utilizando análise logística regressiva, os autores encontraram uma taxa de
sobrevivência global de 74.4% para implantes de 7mm (de 43 implantes, 11 foram
perdidos). O comprimento dos implantes apareceu como fator significante para
sobrevivência em 36 meses de observação.
Stellingsma et al (2003) tiveram como objetivo estudar o efeito de três
diferentes modalidades de tratamento (implantes curtos, implantes
transmandibulares, enxertos e implantes longos) em pacientes edêntulos com
mandíbula extremamente reabsorvida. As diferenças entre esses três grupos não
foram significativas. Entretanto, em termos de desconforto e dor durante a fase
cirúrgica, assim como em relação à duração dessa fase, o enxerto utilizando osso
autógeno da crista ilíaca apresentou-se como a opção menos favorável.
Em 2000, os autores obtiveram a pior taxa cumulativa de sobrevivência (88%)
para implantes curtos de 8 ou 11mm de comprimento, no tratamento de mandíbulas
extremamente reabsorvidas, utilizando overdentures.
Weng et al (2003), utilizando 1.179 implantes 3i® de 20, 18, 15, 13, 10, 8.5 e
7mm de comprimento, relataram que 60% de todos os implantes que falharam eram
curtos (<= 10mm) e que a taxa cumulativa de sucesso para os implantes curtos
(89%) foi significativamente menor do que para todos os demais implantes (93,1%),
em 72 meses de observação. Informam que 48,5% dos implantes tinham 10mm ou
menos de comprimento e 26% de todos insucessos ocorreram com implantes de
7mm de comprimento. Concluíram que dimensões e qualidade óssea limitada têm
grande impacto na performance dos implantes utilizados neste estudo.
35
Sahin et al (2002), em trabalho de revisão de literatura, afirmaram que o
tripoidismo não deveria ser considerado como opção de tratamento para implantes
ITI.
Jivrae & Chee (2006) avaliaram a colocação de três implantes em
alinhamento absoluto extremamente difícil devido a diferenças na anatomia e
biomecânica das regiões posteriores da arcada. Acrescentam que certo grau de
desalinhamento sempre ocorreria e geraria uma maior capacidade de distribuição
das forças oclusais.
Simsek et al (2006) avaliaram o efeito de diferentes distâncias entre implantes
na distribuição do estresse no osso em volta do implante endo-ósseo em mandíbula
posterior, utilizando análise 3D de elementos finitos. Cargas horizontais e verticais
foram aplicadas em implantes colocados com 0,5, 1,0 e 2,0cm de distância.
Concluíram que o estresse em volta das fixações difere significativamente em
relação aos vários tipos de distâncias entre implantes e que 1,0cm é uma ótima
distância entre duas fixações para que não haja grande estresse sobre elas.
Pierrisnard et al (2003) realizaram um estudo sobre a influência do
comprimento dos implantes e ancoragem biocortical na distribuição do estresse
sobre os implantes, seus componentes e o osso adjacente. O MEF foi utilizado, e
um modelo tridimensional linear foi gerado com implantes de 3,75mm de diâmetro e
6, 7, 8, 9, 10 e 12mm de comprimento (Sistema Branemark®). Cada implante foi
modelado com parafuso e abutment de titânio, cilindro de ouro e parafuso protético.
Uma carga oclusal de 100N foi aplicada em um ângulo de 30 graus no plano
vestíbulo-lingual. O estresse ósseo foi constante, independente do comprimento do
implante e da ancoragem biocortical, entretanto um máximo de estresse foi
encontrado em implantes curtos e com pobre ancoragem biocortical. Essa análise
teórica mostrou que o aumento do comprimento do implante nem sempre resulta em
melhor distribuição das tensões no implante, intermediário e osso. Se a ancoragem
cortical do pescoço do implante é alta, a influência do comprimento do implante se
torna menos importante.
Maló et al (2007), com o objetivo de testar a hipótese de que implantes curtos
utilizados em reabilitações protéticas de mandíbulas atróficas podem ter resultados,
a longo prazo, similares aos implantes longos utilizados quando o volume ósseo é
bom; realizaram um estudo clínico retrospectivo, no qual 237 pacientes receberam
408 implantes (Sistema Branemark®) de 7,0 e 8,5mm de comprimento e 3,75 e
36
4,0mm de diâmetro. Os pacientes foram acompanhados por um período de 1 a 9
anos. Foram colocados 277 implantes na mandíbula (7,0mm=104; 8,5mm=173).
Desses, 2 implantes de 7mm e 1 de 8,5mm foram perdidos, atingindo-se a taxa de
sucesso global de 98,9% (7,0mm=98,1%; 8,5mm=99,4%). Taxas de sobrevivência
mais altas foram encontradas em implantes com superfície modificada por óxidos
(100%), dado estatisticamente significante. Os autores consideraram importante
mencionar que a esplintagem de implantes não constituiu um fator relacionado à
sobrevivência, uma vez que todos os insucessos ocorreram antes da inserção das
próteses. Os resultados encontrados reforçam o uso de implantes curtos em
situações de pequeno volume ósseo, em que o uso de implantes mais longos
poderá requerer enxertos ósseos.
37
4 MATERIAIS E MÉTODOS
Nas duas últimas décadas, o Método dos Elementos Finitos (MEF), aplicado à
Biomecânica, tem-se revelado uma ferramenta útil para predizer, numericamente, os
efeitos das tensões e deformações nos implantes, nos biomateriais e tecidos
humanos, tendo em vista a dificuldade de se fazer tal avaliação in vivo. A Análise por
Elementos Finitos é um método computacional efetivo, que tem sido adaptado da
Engenharia para a Biomecânica dos implantes dentais. Com o MEF, os aspectos
relevantes e características dos desenhos dos implantes têm sido prognosticadas e
serão potencialmente aplicadas a novos sistemas no futuro.
Segundo Geng et al (2001), para cada aplicação específica, as diversas
variáveis que envolvem o problema devem ser cuidadosamente analisadas e
fornecidas como dados a um programa computacional. Essa análise inclui etapas
que podem ser classificadas em cinco grupos básicos:
1. Levantamento de dados e criação da geometria, aplicando-se aos
volumes as propriedades elásticas dos diversos materiais e tecidos que
compõem o domínio do problema;
2. Geração da malha dos elementos finitos;
3. Aplicação das condições de contorno, na forma de deslocamentos
impostos (iguais a zero);
4. Aplicação de cargas atuantes e processamento para obtenção das
tensões e deformações;
5. Análise de resultados.
O MEF é uma técnica numérica, largamente utilizada, para obter-se a solução
de problemas mecânicos, idealizados a partir de pontos virtuais (nós) e da
conectividade de regiões discretas (elementos), que representam o domínio do
problema. Esse conjunto de nós e elementos, chamado de malha de elementos
finitos, representa numericamente o modelo físico real.
Após a solução numérica do sistema de equações, a resposta encontrada
está diretamente relacionada ao grau de simplificações impostas à natureza do
problema, a partir da geometria e subdivisões estabelecidas. Simplificações da
geometria podem resultar em alterações na rigidez local e global do corpo elástico, o
que por sua vez conduz a erros numéricos, típicos do método.
38
Nas aplicações do MEF à Biomecânica, o domínio do problema a ser
analisado é formado por uma geometria irregular, que pode ser chamada de
“escultural”, sujeita a uma gama de variações de formas e dimensões, que são
determinantes na obtenção de medidas básicas necessárias à entrada de dados
exigida por esse método.
Neste trabalho, o programa Ansys Revisão 5.7® foi utilizado para desenvolver
a modelagem tridimensional do segmento posterior de uma mandíbula, composta
por três pré-molares unidos e isolados. A partir de keypoints conectados por linhas
(FIG. 1 e 2), esses pontos foram interligados através de splines (união de dois ou
mais pontos através de linhas curvas), que determinam as superfícies (áreas) e, a
seguir, os volumes que compõem as estruturas a serem analisadas. Nestes
volumes, as cores estão associadas aos diversos tipos de materiais.
FIGURA 1 - Linhas - Modelo 1
39
FIGURA 2 - Linhas - Modelo 2
A criação de um modelo matemático de elementos finitos passa, inicialmente,
pela definição do objeto a ser pesquisado, podendo ser qualquer estrutura
dentomaxilofacial. O objeto será desenhado matematicamente em um programa
computacional específico, em que a morfologia das estruturas representadas pode
ser baseada em tomografias computadorizadas, atlas de anatomia, crânios secos
e/ou dentes extraídos (LOTTI, 2006).
O modelo 3-D do MEF é uma representação aproximada de uma geometria in
vivo, com características físicas de um modelo real. O modelo da morfologia original
do segundo pré-molar inferior foi confeccionado por meio das medidas obtidas por
Ash & Nelson (2008), conforme mostrado nas FIG. 3 e 4. As dimensões principais
foram adotadas. No entanto, a modelagem do segundo pré-molar é simbólica,
prestando-se apenas à aplicação de cargas. A modelagem perfeita exige medidas
adicionais em espécime e radiografias.
40
FIGURA 3 - Volumes - Modelo 1
FIGURA 4 - Volumes - Modelo 2
41
Os volumes e as superfícies obtidos foram utilizados para gerar os domínios
representativos do modelo proposto. A partir dessa geometria básica, foram criados
volumes representativos dos implantes, pilares intermediários e coroas protéticas. As
coroas protéticas foram confeccionadas em porcelana. Entre a porcelana e o
intermediário, foi simulada uma superfície metálica de uma liga não nobre de NiCr
(FIG. 5).
FIGURA 5 - Volumes - Superfície da infraestrutura metálica
Foi modelado um implante ITI Straumann®, de 6,00 mm de comprimento,
4,1mm de diâmetro, com plataforma de 4,8mm. Adaptado ao implante, existe um
intermediário protético do tipo pilar sólido (ITI Straumann®), com uma altura de
4,0mm, que recebeu uma coroa protética de um segundo pré-molar inferior,
seguindo as especificações do fabricante de acordo com o diâmetro da plataforma ,
para ser analisado a partir de duas configurações (FIG. 6 e 7). A primeira delas
contempla três implantes unidos (FIG. 8). A segunda contempla três implantes
isolados (FIG. 9). O modelo apresenta algumas simplificações em sua geometria,
sem correr riscos de alterar os resultados em relação à forma dos implantes, com e
sem roscas, inseridos no osso, pelo simples fato de que a avaliação de tensões
resultantes não será realizada em um ponto da rosca, mas na sua distribuição da
interface osso-implante, mandíbula, componentes protéticos e cortical que envolve o
implante.
42
Foi modelada uma coroa protética com as mesmas dimensões das coroas
presentes nos segundos pré-molares inferiores. A conexão do tipo rígida foi
escolhida para esse estudo (LIN, 2003).
FIGURA 6 - Volume dos três implantes (vista mesio-distal)
43
FIGURA 7 - Volumes do implante (em perspectiva)
FIGURA 8 - Volumes (três implantes unidos)
44
FIGURA 9 - Volumes (três implantes isolados)
A interface osso-implante foi considerada homogênea, isotrópica e
linearmente elástica com 100% de osseointegração, com 1,0mm de espessura da
cortical alveolar, simulando a lâmina dura constituída por uma camada contínua em
toda a superfície do implante e cuja propriedade elástica é de osso cortical maduro
(SERTGOZ, 1996), ilustrado na FIG. 10.
45
Figura 10 - Volumes - Prótese fixa contendo três implantes isolados e cortical óssea
Após a criação de todos os volumes apresentados, os modelos foram
finalizados a partir de duas configurações:
� PFIS contendo três implantes unidos – modelo 1;
� PFIS contendo três implantes isolados – modelo 2.
A partir da geometria básica criada e da atribuição das propriedades elásticas
dos diversos materiais e estruturas associadas, procedeu-se à geração da malha de
elementos finitos (FIG. 11 a 14).
46
FIGURA 11 - Malha de elementos finitos do modelo 1
FIGURA 12 - Malha de elementos finitos do modelo 1
47
FIGURA 13 - Acoplamento nodal na direção horizontal do modelo 2
FIGURA 14 - Malha de elementos finitos do modelo 1 com zoom
48
Para a geração da malha, foram adotados os elementos SOLID92 e
SHELL93. A FIG. 15 ilustra a configuração do elemento SOLID92, que simula o
comportamento estrutural para modelos 3-D. Este elemento (tetraédrico) é
constituído por 10 nós, e os números inscritos nos círculos mostram as faces
passíveis de aplicação de pressão.
FIGURA 15 - SOLID92 (tetraédrico)
A configuração do elemento SHELL93 (quadrático), que simula o
comportamento estrutural para cascas finas para modelos 3-D, é constituído por 8
nós, e os números inscritos nos círculos mostram as faces passíveis de aplicação de
pressões (FIG. 16).
FIGURA 16 - SHELL93
49
O critério utilizado para a geração da malha de elementos finitos é baseado
no tamanho máximo da aresta do elemento. Esse critério é especificado através de
uma variável denominada ESIZE, que determina, em última análise, a quantidade de
nós e elementos da malha.
Tendo em vista as variações de dimensões dos elementos e a curvatura das
linhas (splines), foram adotados os seguintes valores:
� ESIZE = 1,0mm em todo o domínio dos volumes que representam os
ossos cortical e medular;
� ESIZE = 0,5mm em todo o domínio dos volumes que representam
estruturas da prótese e implante.
Esse critério contempla, além do exposto, a necessidade de se obter uma
normalização adequada para esse tipo de problema, evitando-se a geração de
elementos distorcidos. A TAB. 1 ilustra os dados relativos à geração do modelo
geométrico e da malha de elementos finitos correspondente.
TABELA 1
Dados quantitativos dos modelos 1 e 2
Três implantes unidos Modelo 1
Três implantes isolados Modelo 2
Keypoints 555 493
Linhas 1.414 1.246
Áreas 1.054 952
Volumes 191 189
Nós 230.537 230.201
Elementos 166.799 166.387
A modelagem geométrica em 3-D de uma PFIS, composta por 3 implantes e
estruturas protéticas, foi realizada atribuindo-se aos diversos materiais as suas
respectivas propriedades elásticas e coeficiente de Poisson, utilizando-se valores
aproximados encontrados na literatura (VAN ROSSEN et al, 1990; CARTER &
HAYES, 1977; MOFFA et al, 1973; LEWINSTEIN et al, 1995; SUANSUWAN &
SWAIN, 1999; WEINSTEIN et al, 1980; MIDDLENTON et al, 1996; GALLOZA, 2004;
ERASLAN et al, 2005), conforme a TAB. 2.
50
TABELA 2
Propriedades elásticas dos vários materiais que compõem os modelos 1 e 2
Material Módulo de Elasticidade
(MPa) Coeficiente de Poisson
Titânio 110.000,0 0,35
Osso cortical 13.700,0 0,30
Osso medular 1.370,0 0,30
Níquel-cromo 204.000,0 0,30
Porcelana 66.900,0 0,29
As propriedades elásticas dos materiais foram adotadas no regime linear, em
cuja hipótese a deformação dos corpos elásticos é proporcional à força aplicada.
Além disso, essas propriedades foram consideradas constantes e isotrópicas (iguais
em todas as direções). As estruturas foram modeladas como um corpo único,
considerando-se as uniões entre os componentes como rígidas, não permitindo
qualquer movimentação entre os mesmos, ou seja, ausência de desajuste (gap),
resultando numa análise estática (cargas constantes ao longo do tempo) e linear
(deformações proporcionais às tensões).
O estudo da Biomecânica é uma análise da distribuição de tensões para o
osso quando os dentes estão ocluindo. Tem-se observado clinicamente que forças
laterais não são bem toleradas pelas estruturas dentárias e ósseas como ocorre nas
forças axiais. Dessa maneira, optou-se por aplicar uma carga vertical, considerada
nominal de 100N na face oclusal em todo o conjunto protético, aplicada e distribuída
proporcionalmente, simulando uma função mastigatória, com bolo alimentar
interposto, para posterior análise de tensões e deformações das estruturas (FIG.
17). Esse conceito de carga nominal refere-se a uma carga para comparações a
partir da tensão de escoamento dos materiais contidos neste modelo com a força de
mordida fisiológica unilateral (VAN DER BILT, 2008). A carga de 100N foi dividida
pelas superfícies oclusais, proporcionalmente, de acordo com a quantidade de
elementos das respectivas superfícies.
51
FIGURA 17 - Carregamento nodal equivalente a 100N para os modelos 1 e 2
A distribuição interna de tensões e deformações obtida via MEF quantifica a
magnitude destas tensões no modelo, proporcionando dados para comparação com
observações clínicas. Trata-se de um método de simulação matemática da realidade
e, portanto, não invasivo. De posse dos resultados qualitativos e quantitativos,
passa-se à fase de interpretação dos mesmos, para posterior análise e discussão.
52
REFERÊNCIAS
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57
ANEXO - ARTIGO
COMPORTAMENTO DAS TENSÕES EM IMPLANTES CURTOS
(6MM), EM PRÓTESES ISOLADAS E UNIDAS, ATRAVÉS DO
MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS
Maria Cláudia Cardoso de Brito1
Marcos Dias Lanza**
Wellington Corrêa Jansen***
Resumo
A reposição de dentes por meio de implantes em mandíbulas parcialmente
edêntulas tem-se tornado uma alternativa de sucesso para terapias tradicionais,
como as próteses parciais removíveis ou fixas dento-suportadas. Altura óssea
reduzida frequentemente representa um desafio para a substituição de dentes por
implantes em pacientes parcialmente desdentados posteriores. Publicações
recentes sobre resultados clínicos com o uso de implantes curtos têm sido negativas
e sugerem que as indicações para seu uso sejam limitadas. Para a realização deste
trabalho, utilizou-se o Método dos Elementos Finitos 3D, tendo sido modeladas duas
próteses fixas sobre implantes, contendo 3 implantes ITI de 6mm de comprimento
cada um. No modelo 1, as coroas foram unidas rigidamente, e no modelo 2 elas se
mantiveram isoladas. Uma carga vertical nominal de 100N foi aplicada
uniformemente e proporcionalmente nas superfícies oclusais de todo o conjunto
protético, simulando a mastigação funcional. A análise e comparação das tensões
principais (Von Mises) foram realizadas, e pôde-se verificar que o modelo 1
apresentou tensões concentradas na barra metálica enquanto que o modelo 2
evidenciou tensões na região de contato entre o implante central e a cortical. No
entanto, essas tensões não foram significativas e permitem concluir que implantes
curtos podem ser utilizados isoladamente para reposição de dentes em mandíbulas
atróficas.
1 Especialista em Prótese Dentária (PUC-MG); Mestre em Prótese Dentária (PUC-MG). ** Professor de Pós-Graduação PUC-MG; Doutor em Reabilitação Oral (FOB-USP). *** Professor de Pós-Graduação PUC-MG; Doutor em Materiais Dentários (USP-São Paulo).
ANEXO - ARTIGO
58
Palavras-chave: Análise por Elemento Finito. Biomecânica. Estresse.
Implantes dentários curtos.
INTRODUÇÃO
Atualmente, a performance dos implantes dentais é amplamente aceita e bem
documentada, com altas taxas de sucesso e resultados protéticos previsíveis a
longo prazo. No entanto implantes curtos (< 10mm) têm sido associados a taxas de
sobrevivência mais baixas. O seu uso tem sido desencorajado do ponto de vista
biomecânico, quando combinado com osso de pobre qualidade e cargas oclusais
pesadas. Modificações nos desenhos dos implantes e na sua estrutura de superfície,
bem como técnicas cirúrgicas avançadas têm fornecido razões para se reavaliarem
os resultados prévios.
Reabsorções ósseas em mandíbula e maxila são bem comuns. Regiões
posteriores dos arcos são menos favoráveis do que regiões anteriores para o
sucesso do uso de implantes, uma vez que apresentam menor altura óssea
disponível, qualidade óssea menos favorável e são expostas a cargas oclusais
maiores. A altura reduzida do osso alveolar pode limitar a colocação de implantes,
principalmente nas regiões posteriores de mandíbula, devido ao canal intra-alveolar
que contém o nervo alveolar inferior. O sucesso no tratamento de pacientes com
qualidade e quantidade óssea inadequadas pode ser comprometido por esse fator.
Altura óssea insuficiente pode ser considerada um fator de risco para o sucesso dos
implantes.21
Apesar dos riscos, tem havido uma demanda bastante elevada para o uso de
implantes dentais curtos. Um comprimento extremamente reduzido dos implantes
pode sobrecarregar o osso remanescente e levar à perda do implante. Quando se
aumenta o comprimento do implante, a área de superfície disponível para resistir às
forças oclusais aumenta proporcionalmente.12
Publicações recentes de resultados clínicos concluíram que implantes curtos
de diversos sistemas exibem taxas desfavoráveis quando comparados a implantes
mais longos.6,18
Implantes curtos em sítios com pobre densidade óssea e pouco volume não
devem ser comparados com implantes longos colocados em osso de boa densidade
mas com procedimentos cirúrgicos avançados, tais como enxertos ósseos,
59
levantamento de soalho de seio maxilar e transposição do nervo alveolar; os quais
seriam necessários para permitir a inserção de implantes mais longos. Evidências
relacionadas à previsibilidade do aumento cirúrgico vertical do rebordo são
inadequadas.23
Estudos recentes têm trabalhado no aumento da área de contato através da
utilização de implantes de diâmetro mais largos, quando anatomicamente possível,
e/ou pelo tratamento de superfície dos implantes, através de ácidos, spray de
plasma e outras variedades de partículas. Esses estudos clínicos indicam que
implantes curtos podem suportar adequadamente a maioria das restaurações
protéticas.2
Consequentemente, o uso de implantes curtos deve ser determinado pela
localização intraoral, tipo de osso presente e tipo de supraestrutura requerida.
Implantes curtos podem exibir taxas de sucesso semelhantes a implantes mais
longos desde que sua seleção seja criteriosa. No entanto, ainda há pouca
documentação clínica a esse respeito.16
O Método dos Elementos Finitos (MEF) tem sido uma ferramenta
extremamente útil para avaliar os efeitos do estresse na interface osso-implante.
Como os componentes do sistema implante-osso são geometricamente bastante
complexos, o MEF facilita a análise dos mecanismos de transmissão de tensões.
A transferência de tensões do implante para o osso depende do tipo de carga,
do comprimento e diâmetro dos implantes, da forma e características da superfície
dos implantes, do tipo de prótese e da quantidade e qualidade do osso
remanescente.22,11
O MEF permite aos pesquisadores prever a distribuição do estresse na área
de contato dos implantes com o osso cortical e ao redor do ápice dos implantes no
osso medular, através do uso de um modelo não realístico, com 100% de contato
ósseo, com diferentes geometrias dos elementos, tamanho dos modelos,
propriedades dos materiais, condições de deslocamento e carregamento
limítrofes.22,11
Tendo em vista que análises por elemento finito têm indicado que o estresse
ósseo máximo praticamente independe do comprimento do implante, o objetivo
deste estudo é avaliar, por meio da aplicação do Método dos Elementos Finitos, a
geração de tensões em próteses fixas implanto-suportadas, unidas e isoladas,
utilizando implantes de 6mm de comprimento.
60
MATERIAIS E MÉTODOS
O Método dos Elementos Finitos é um método computacional efetivo que tem
sido adaptado da Engenharia para a biomecânica dos implantes dentais. A partir
dele é possível calcular e visualizar tensões e deformações em estruturas
complexas submetidas a simulação de cargas. Com o MEF, muitas otimizações dos
aspectos e características dos desenhos dos implantes têm sido prognosticadas,
podendo ser aplicadas a novos sistemas no futuro.
Neste trabalho, o programa Ansys Revisão 5.7® foi utilizado para desenvolver
a modelagem tridimensional do segmento posterior de uma mandíbula, composta
por três pré-molares unidos e isolados (FIG. 1 e 2).
FIGURA 1 - Linhas do modelo 1 (três pré-molares unidos)
61
FIGURA 2 - Linhas do modelo 2 (três pré-molares isolados)
O modelo 3-D do MEF é uma representação aproximada de uma geometria in
vivo, com características físicas de um modelo real. Foram modelados uma coroa de
segundo pré-molar inferior e um implante ITI Straumann®, de 6,00mm de
comprimento, 4,1mm de diâmetro, com plataforma de 4,8mm. Adaptado ao implante,
foi inserido um intermediário protético do tipo pilar sólido (ITI Strauman®), com altura
de 4,0mm, que recebeu uma coroa protética de um segundo pré-molar inferior,
seguindo as especificações do fabricante e de acordo com o diâmetro da plataforma,
para ser analisado a partir de duas configurações. A primeira contempla três
implantes unidos. A segunda contempla três implantes isolados. O modelo
apresenta algumas simplificações em sua geometria, sem correr risco de alterar os
resultados em relação à forma dos implantes, com e sem roscas inseridos no osso,
pelo simples fato de que a avaliação de tensões resultantes não será realizada em
um ponto da rosca, mas na sua distribuição na interface osso-implante, mandíbula,
componentes protéticos e cortical que envolve o implante.
62
A partir dessa geometria básica foram criados os volumes representativos dos
implantes, pilares intermediários e coroas protéticas (FIG. 3 a 7). As coroas
protéticas foram confeccionadas em porcelana . Entre a porcelana e o intermediário
foi simulada uma superfície metálica de uma liga não nobre de NiCr.
FIGURA 3 – Volumes - Modelo 1
63
FIGURA 4 – Volumes - Modelo 2
FIGURA 5 - Volumes - Superfície da infraestrutura metálica
64
FIGURA 6 - Volume dos implantes
FIGURA 7 - Volume dos implantes em perspectiva
65
Foi modelada uma coroa protética com as mesmas dimensões das coroas
presentes nos segundos pré-molares inferiores, tendo sido escolhida para este
estudo a conexão do tipo rígida, conforme Lin.15 As dimensões principais segundo
Ash & Nelson3 foram adotadas. No entanto, a modelagem do segundo pré-molar
inferior é simbólica, prestando-se apenas à aplicação de cargas. A modelagem
perfeita exige medidas adicionais feitas em espécime e radiografias.
Após a criação de todos os volumes apresentados, os modelos foram
finalizados a partir de duas configurações:
� PFIS contendo três implantes unidos – modelo 1 (FIG. 8);
� PFIS contendo três implantes isolados – modelo 2 (FIG. 9, 10 e 11).
FIGURA 8 – Volumes - Modelo 1 (vista vestibular)
66
FIGURA 9 - Volumes - Modelo 2 (vista vestibular)
FIGURA 10 - Zoom respectivo à área de contato proximal
67
FIGURA 11 - Volumes da prótese fixa contendo 3 implantes e cortical
A partir da geometria básica criada e da atribuição das propriedades elásticas
dos diversos materiais e estruturas associadas, procedeu-se à geração da malha de
elementos finitos composta de 230.537 nós para o modelo 1, e de 230.201 nós para
o modelo 2, bem como de 166.799 elementos para o modelo 1, e de 166.387
elementos para o modelo 2 (FIG. 12 e 13).
68
FIGURA 12 - Malha de elementos finitos do modelo 1
69
FIGURA 13 - Malha de elementos finitos do modelo 1
TABELA 1
Dados quantitativos dos modelos 1 e 2
Três implantes unidos
Modelo 1 Três implantes isolados
Modelo 2
Keypoints 555 493
Linhas 1.414 1.246
Áreas 1.054 952
Volumes 191 189
Nós 230.537 230.201
Elementos 166.799 166.387
Foi realizada a modelagem geométrica em 3-D de uma PFIS, composta por 3
implantes e estruturas protéticas, atribuindo-se aos diversos materiais as suas
respectivas propriedades elásticas e o coeficiente de Poisson, utilizando-se valores
aproximados encontrados na literatura,27,5,19,14,25,29,17,10,8 conforme a TAB. 2.
70
TABELA 2
Propriedades elásticas dos vários materiais que compõem os modelos 1 e 2
Material Módulo de Elasticidade
(MPa) Coeficiente de Poisson
Titânio 110.000,0 0,35
Osso cortical 13.700,0 0,30
Osso medular 1.370,0 0,30
Níquel-cromo 204.000,0 0,30
Porcelana 66.900,0 0,29
As propriedades elásticas dos materiais foram adotadas no regime linear, em
cuja hipótese a deformação dos corpos elásticos é proporcional à força aplicada.
Além disso, essas propriedades foram consideradas constantes e isotrópicas (iguais
em todas as direções). As estruturas foram modeladas como um corpo único,
considerando-se as uniões entre os componentes como rígidas, não permitindo
qualquer movimentação entre os mesmos, ou seja, ausência de desajuste (gap),
resultando numa análise estática (cargas constantes ao longo do tempo) e linear
(deformações proporcionais às tensões).
O estudo da Biomecânica aplicada à Odontologia analisa a distribuição de
tensões para o osso quando os dentes estão ocluindo. Tem-se observado
clinicamente que forças laterais não são bem toleradas pelas estruturas dentárias e
ósseas como ocorre nas forças axiais. Dessa maneira, optou-se por aplicar uma
carga vertical de 100N na face oclusal em todo o conjunto protético, aplicada e
distribuída uniformemente, simulando uma função mastigatória, com bolo alimentar
interposto, para posterior análise de tensões e deformações das estruturas. A carga
de 100N foi dividida pelas superfícies oclusais, proporcionalmente, de acordo com a
quantidade de elementos das respectivas superfícies (FIG. 14).
71
FIGURA 14 - Carregamento nodal equivalente a 100N para os modelos 1 e 2
A distribuição interna de tensões e deformações obtida via MEF quantifica a
magnitude dessas tensões no modelo, proporcionando dados para comparação com
observações clínicas. Trata-se de um método de simulação matemática da realidade
e, portanto, não invasivo.
RESULTADOS
Os modelos idealizados foram submetidos a uma carga vertical, cujo efeito
nas tensões foi avaliado qualitativa e quantitativamente em N/mm2(MPa). Através
das imagens geradas pelo programa utilizado, foi possível compreender a
distribuição das tensões no tecido ósseo, componentes protéticos e estruturas
associadas.
Os resultados quantitativos estão resumidos na TAB. 3 com as plotagens das
tensões de Von Mises (SEQV) para as coroas isoladas e esplintadas nos três
implantes. Constam também da tabela os resultados do deslocamento máximo do
conjunto (DMX).
72
TABELA 3
Resultados quantitativos das tensões de Von Mises
Região Modelo 1 - Coroas esplintadas Modelo 2 - Coroas isoladas
Seqv (MPa) DMX (µ) Seqv (MPa) DMX (µ)
Global 13 2,5 10,1 2,9
Metal 12 2,5 9,7 2,9
Porcelana 10 2,5 4,3 2,9
Implantes/cortical 8 2,5 10,1 2,9
Análises das tensões equivalentes de Von Mises na interface osso-implante
revelaram que a tensão máxima (MX) ocorreu na crista óssea do osso cortical do
implante intermediário no modelo 2, sendo 20% maiores do que no modelo 1 (FIG
15 a 17).
FIGURA 15 - SEQV implante-cortical no modelo 2
73
FIGURA 16 - SEQV implante-cortical no modelo 1
74
FIGURA 17 - SEQV global no modelo 2
Para o modelo 1, essas tensões equivalentes foram localizadas na área
proximal da intersecção da barra metálica (FIG 18 a 20).
75
FIGURA 18 - SEQV metal no modelo 1
FIGURA 19 - SEQV porcelana no modelo 1
76
FIGURA 20 - SEQV global no modelo 1
Em uma análise qualitativa, pode-se observar que o deslocamento vertical
(UY) das coroas esplintadas deu-se em menor proporção em relação às coroas
isoladas devido à maior rigidez da estrutura (FIG 21 e 22).
77
FIGURA 21 - Deslocamentos UY (verticais) no modelo 1
FIGURA 22 - Deslocamentos UY (verticais) no modelo 2
78
Na plotagem das estruturas isoladas que compõem os modelos, verifica-se
que o deslocamento máximo (DMX) do modelo 1 é 0,4µ menor que o modelo 2
devido à sua maior rigidez, tanto na análise global quanto isoladamente para metal,
porcelana e implantes-cortical. Para as tensões equivalentes (SEQV), o modelo 1
apresentou valores 20% maiores para o metal em relação ao modelo 2. Para
porcelana, o modelo 2 quase não sofre tensões, devido à sua menor rigidez
estrutural.
A localização do valor máximo das tensões equivalentes nas estruturas dos
modelos 1 e 2 indica que valores 20% maiores no modelo 2 não ultrapassam o limite
de escoamento do titânio, e, portanto, não se faz necessária a esplintagem dos
implantes para melhor distribuição das tensões.
DISCUSSÃO
Frequentemente, implantes curtos são inseridos em regiões com dimensões
ósseas (altura e espessura) inadequadas. Os implantes exibem maiores riscos de
insucesso em áreas da mandíbula, onde a densidade óssea é baixa, a altura óssea
é reduzida e as cargas funcionais são altas.
Recentemente, o uso de implantes curtos tem sido proposto como uma
alternativa para facilitar a confecção de restaurações protéticas em mandíbulas
reabsorvidas. Embora implantes curtos tenham sido associados a baixas taxas de
sucesso,4,31,30 estudos recentes sugerem que eles podem alcançar o mesmo nível
de sucesso dos longos.12,2,13,20 Artigos que focalizaram apenas implantes curtos
indicaram que estes apresentam resultados similares aos obtidos com implantes
longos, com taxas de sobrevivência de 88-100%.26,6,7,9,13,20,12,24
No presente estudo, utilizando implantes de 6mm, o estresse ósseo foi
concentrado na cortical da crista óssea na interface osso-implante. No osso medular,
a tensão é toda dissipada no seu corpo, devido ao seu maior volume, tornando-se
insignificante. Consequentemente, qualquer variação do comprimento do implante
no osso medular exerce pouca influência no estresse ósseo, uma vez que, quando o
implante é carregado, a maior parte do estresse é distribuído no nível das primeiras
roscas para o osso cortical. Portanto, estando uma mínima altura do implante
osseointegrada, a largura do implante é mais importante na distribuição das tensões
do que um aumento no comprimento.13,2
79
O estudo de Petrie & Willians,22 também utilizando o MEF, mostrou que, se o
objetivo é minimizar as tensões na crista óssea alveolar, um implante largo,
relativamente longo e não cônico é a melhor escolha. Os três fatores: diâmetro,
comprimento e conicidade estão interrelacionados, porém a influência do diâmetro
nas tensões sobre a crista prevalece sobre os fatores comprimento e conicidade.
Alguns fatores de risco, tais como elevação na altura da coroa e forças mais
altas de mordida, podem aumentar o estresse, quando se utilizam implantes curtos.
Para melhorar a situação biomecânica, é necessário encontrar métodos para reduzir
as tensões nos implantes. Eliminar ou minimizar as forças laterais nas próteses e
distribuir as forças pela esplintagem múltipla de implantes têm-se mostrado
eficientes na redução do estresse nos implantes.18 No entanto, a esplintagem dos
implantes no presente estudo gerou apenas tensões 20% menores, devido à sua
maior rigidez, não sendo quantitativamente significante. Tal resultado é corroborado
pelo estudo de Maló et al,16 que mencionaram que a esplintagem de implantes não
constituiu um fator relacionado ao sucesso dos implantes curtos. A perda óssea
após um ano foi comparável à de implantes longos, reafirmando o entendimento de
que a maior parte da carga transferida ao osso ocorre nos primeiros milímetros do
comprimento dos implantes, não havendo necessidade da utilização de implantes
longos se a osseointegração estiver presente.13 Segundo Geng et al,11 carga em um
ponto da prótese causa concentração de estresse em todos os implantes
esplintados, em variados graus.
Entretanto, Misch et al18 e Anitua et al2 concordam que as coroas esplintadas
sobre implantes transmitem menos estresse para a interface osso-implante,
resultando em taxas de sobrevivência mais altas (98,9% e 99,2%, respectivamente).
Adicionalmente, cargas que levam a movimentos na ordem de 100 a 200
mícrons podem inibir o crescimento ósseo, induzir a formação de uma camada
fibrótica e aumentar o risco de perda do implante.2
Na tentativa de compreender tantas diferenças entre as taxas de
sobrevivência de implantes curtos e longos, vários fatores têm sido sugeridos:
estabilidade primária dos implantes, habilidade do cirurgião, superfície do implante e
qualidade óssea do paciente. Griffen & Cheung13 propõem que a altura do rebordo
tenha um mínimo de 6mm para a estabilização primária dos implantes. É válido
lembrar que os artigos dedicados a implantes curtos, publicados entre 2003 e 2005,
relataram taxas de sobrevivência variando entre 94,6%-99,4%, o que pode ser
80
explicado pelo tratamento de superfície dos implantes.24 Os desenhos e
propriedades dos implantes atuais e sua condição de superfície podem modificar a
porcentagem de contato osso-implante. Isso é de grande importância porque, quanto
maior a porcentagem de contato ósseo, menor estresse é aplicado à interface osso-
implante, e consequentemente maior sucesso a longo prazo será alcançado.
Um problema que necessita ser avaliado é a desfavorável proporção coroa-
implante em arcos extremamente atróficos. A altura da coroa funciona como um
cantilever vertical. Isso leva não somente a momentos de força mais altos nos
implantes, mas também resulta em restaurações protéticas largas, que podem ser
pesadas, esteticamente insatisfatórias e desconfortáveis para os pacientes.
Os fracassos dos implantes não devem ser avaliados por um único fator.
Podem estar associados à pobre qualidade óssea, comprimento e diâmetro
reduzidos, parafunção, gênero, infecções, área de implantação etc. Alguns desses
fatores podem ser mais importantes que outros, mas a maioria das complicações
residem na associação de dois ou mais fatores.21 O comprimento curto dos
implantes, embora sendo um fator de risco, poderá comprometer o sucesso clínico,
se for associado a outros fatores de risco. Infelizmente os dados apresentados pela
maioria dos estudos revisados não permite uma análise a longo prazo dos
insucessos relacionados ao comprimento dos implantes.
Um fator complicador na análise do estresse por elemento finito é a
especificação das condições de interação entre as partes. Perfeita união não é uma
suposição correta para implantes dentais e para condições específicas.
Eventualmente mais deformação pode ser esperada sobre cargas. Numa análise
estrutural do complexo implante-intermediário, a abordagem linear não evidencia o
comportamento mecânico real dos implantes, particularmente sobre forças de
flexão.1
Em estudos de carga oclusal estática, é necessário incluir forças oclusais
oblíquas para se encontrar um modelamento mais realístico.11 Nosso estudo lidou
apenas com cargas verticais estáticas, simulando o bolo alimentar, sobre toda
superfície das coroas, uma vez que toda carga funcional é axializada, tendo 20% de
decomposição lateral, que é neutralizada na área proximal.28
Informações sobre as taxas individuais de sucesso para vários comprimentos
dos implantes deveriam ser coletadas e analisadas em estudos futuros, uma vez que
81
as atuais são escassas. Além disso, faltam na literatura dados suficientes
relacionados ao sucesso de implantes curtos utilizados isoladamente.
CONCLUSÕES
De acordo com os achados deste estudo, foi possível concluir que:
1. O modelo 1 é mais rígido do que o modelo 2 e, portanto, sofre
deslocamentos menores;
2. O modelo 1 apresenta tensões concentradas na barra metálica,
enquanto o modelo 2 evidencia tensões na região de contato entre o
implante central e a cortical;
3. O modelo 2 apresenta tensões 20% maiores do que o modelo 1 na
região de contato entre o implante central e a cortical;
4. Implantes curtos de 6mm podem ser utilizados, mas ainda
preferencialmente unidos;
5. Esta análise teórica mostrou que próteses esplintadas exibiram valores
desprezíveis de tensões em relação às próteses isoladas;
6. A utilização criteriosa de implantes curtos reduz a necessidade de
procedimentos especiais, como enxertos ósseos, que aumentam os
custos e podem gerar alta morbidade;
7. As informações contidas neste estudo podem ajudar os clínicos na
tomada de decisões, visando ao sucesso, a longo prazo, na terapia com
implantes;
8. O uso seguro de implantes curtos deverá tornar a terapia com implantes
mais simples e acessível para um maior número de pacientes e
profissionais;
9. O Método dos Elementos Finitos é uma ferramenta computacional
efetiva, podendo futuramente ser aplicada a novos sistemas de
implantes.
ABSTRACT
Tooth replacement for implants in partially edentulous jaws has currently
become an alternative to traditional therapies, such as removable partial dentures
82
and fixed teeth supported prosthesis. Reduced bone height frequently is a challenge
in the substitution of tooth for implants, particularly in partially posterior edentulous
patients. Recent publications on clinical results using short implants have been
negative and suggest its use may be limited. Using the Finite Element Method we
modeled two fixed prosthesis over implants, containing 3 implants ITI with 6mm
length each. In model 1, the crowns are rigid splinted, and in model 2 they are
isolated. A 100N uniform vertical load is applied to the occlusal surface of the
prosthetic set, simulating functional chewing. The analysis of principal tensions (Von
Mises) in both models showed that for model 1, tensions are concentrated in the
metallic bar in proximal areas. For model 2, tensions are concentrated in the contact
region between the central implant and cortical bone. However, simulated tensions
are not significant; leading us to conclude short implants can be used in isolation to
substitute teeth in atrophic jawbones.
Keywords: Finite Element Analysis. Biomechanics. Stress. Short dental
implants.
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