Efeito da geometria do implante dentário e do protocolo de fresagem óssea na estabilidade primária e na osseointegração inicial: estudo experimental em cães

CHAPTER 1 - This study histologically evaluated two implant designs: a classic thread design versus another specifically designed for healing chamber formation placed with two drilling protocols. Forty dental implants (4.1 mm diameter) with two different macrogeometries were inserted in the tibia of 10 Beagle dogs, and maximum insertion torque was recorded. Drilling techniques were: until 3.75 mm (regular-group); and until 4.0 mm diameter (overdrillinggroup) for both implant designs. At 2 and 4 weeks, samples were retrieved and processed for histomorphometric analysis. For torque and BIC (bone-to-implant contact) and BAFO (bone area fraction occupied), a general-linear model was employed including instrumentation technique and time in vivo as independent. The insertion torque recorded for each implant design and drilling group significantly decreased as a function of increasing drilling diameter for both implant designs (p<0.001). No significant differences were detected between implant designs for each drilling technique (p>0.18). A significant increase in BIC was observed from 2 to 4 weeks for both implants placed with the overdrilling technique (p<0.03) only, but not for those placed in the 3.75 mm drilling sites (p>0.32). Despite the differences between implant designs and drilling technique an intramembranous-like healing mode with newly formed woven bone prevailed. CHAPTER 2 - The objective of this preliminary histologic study was to determine whether the alteration of drilling protocols (oversized, intermediate, undersized drilling) present different biologic responses at early healing periods of 2 weeks in vivo in a beagle dog model. Ten beagle dogs were acquired and subjected to surgeries in the tibia 2 weeks before euthanasia. During surgery, 3 implants, 4 mm in diameter by 10 mm in length, were placed in bone sites drilled to 3.5 mm, 3.75 mm, and 4.0 mm in final diameter. The insertion and removal torque was recorded for all samples. Statistical significance was set to 95% level of confidence and the number of dogs was considered as the statistical unit for all comparisons. For the torque and BIC and BAFO, a general linear model was employed including instrumentation technique and time in vivo as independent. Overall, the insertion torque increased as a function of drilling diameter from 4.0 mm, to 3.75 mm, to 3.5 mm, with a significant difference in torque levels between all groups (p<0.001). Statistical assessment of BIC and BAFO showed significantly higher values for the 3.75 mm (recommended) drilling group was observed relative to the other two groups (p<0.001). Different drilling dimensions resulted in variations in insertion torque values (primary stability) and different pattern of healing and interfacial remodeling was observed for the different groups. CHAPTER 3 - The present study evaluated the effect of different drilling dimensions (undersized, regular, and oversized) in the insertion and removal torques of dental implants in a beagle dog model. Six beagle dogs were acquired and subjected to bilateral surgeries in the radii 1 and 3 weeks before euthanasia. During surgery, 3 implants, 4 mm in diameter by 10 mm in length, were placed in bone sites drilled to 3.2 mm, 3.5 mm, and 3.8 mm in final diameter. The insertion and removal torque was recorded for all samples. Statistical analysis was performed by paired t tests for repeated measures and by t tests assuming unequal variances (all at the 95% level of significance). Overall, the insertion torque and removal torque levels obtained were inversely proportional to the drilling dimension, with a significant difference detected between the 3.2 mm and 3.5 mm relative to the 3.8 mm groups (P < 0.03). Although insertion torque–removal torque paired observations was statis- tically maintained for the 3.5 mm and 3.8 mm groups, a significant decrease in removal torque values relative to insertion torque levels was observed for the 3.2 mm group. A different pattern of healing and interfacial remodeling was observed for the different groups. Different drilling dimensions resulted in variations in insertion torque values (primary stability) and stability maintenance over the first weeks of bone healing.Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas GeraisTese (Doutorado)CAPÍTULO 1 - O presente estudo histológico avaliou dois implantes de macrogeometrias distintas: implantes com roscas tradicionais em comparaçâo com implantes com desenho específico para criação de câmaras de osseointegração, inseridos com dois protocolos de instrumentação. Quarenta implantes dentários (4.1mm de diâmetro) foram inseridos na tIbia de 10 cães Beagle, o torque de inserção máximo foram anotados para todas amostras. As técnicas de instrumentação utilizadas nos dois tipos de implantes foram: instrumentação com diâmetro final de fresagem de 3.75mm (grupo regular); e instrumentação final com 4.0mm de diâmetro (grupo de sobre-instrumentação). Após 2 e 4 semanas, as amostras foram processadas para avaliação histomorfométrica. Para o torque de inserção, BIC e BAFO, um modelo linear geralizado foi aplicado, incluindo técnica de instrumentação e tempo in vivo como fatores independentes. O torque de inserção registrado para cada tipo de implante diminuiu significativamente em função do aumento do diâmetro da perfuração para ambos os desenhos de implantes (p <0,001). Não foram detectadas diferenças significativas entre os tipos de implantes para cada técnica de perfuração (p> 0,18). Foi observado um aumento significativo em BIC a partir de 2 semanas para 4 semanas de implantação para os dois modelos de implantes utilizados com a técnica de sobrefresagem (p <0,03). Quando ambos os implantes foram colocados nos locais de fresagem de 3,75 mm, não foram detectadas diferenças significativas em BIC ao longo do tempo (p> 0,32). Apesar das diferenças entre macrogeometrias dos implantes e da técnica de fresagem óssea o tipo de osseointegração prevalente foi a intramembranosa. CAPÍTULO 2 - O objetivo deste estudo histológico preliminar foi determinar se alterações nos protocolos de instrumentação (subinstrumentação, intermediária, sobre-instrumentação) determinam respostas biológicas distintas no estágio inicial de 02 semanas de osseointegração. Foram adiquiridos dez cães, os quais foram submetidos a cirurgia na tibia, e após 02 semanas foi realizada a euthanasia. Durante a cirurgia três implantes de 4mm de diâmetro por 10mm de comprimento, foram inseridos em sítios cirúrgicos com diâmetro final de 3.5mm, 3.75mm e 4.0mm. Os torques de inserção e remoção foram anotados para todas as amostras. A avaliação estatística foi realizada com 95% de nível de significância e o número de cães foi considerado como a unidade estatística para todas as comparações. Para o torque, BIC e BAFO, modelo geral linear foi utilizado incluindo técnica de instrumentação e tempo in vivo. Em geral, com a diminuição do diâmetro final de fresagem houve aumento do torque de inserção de 4.0mm, para 3.75mm, para 3.5mm, com diferenças estatesticas significantes entre todos os grupos (p<0.001). Avaliação estatística para BIC e BAFO demosntrou maiores valores significativos para o grupo de 3.75mm de instrumentação em comparação aos outros dois grupos (p<0.001). As diferentes técnicas de instrumentação resultaram em variações nos torques de inserção (estabilidade primária) e em distintas vias de osseointegração foram observadas entre os grupos. CAPÍTULO 3 - O presente trabalho avaliou o efeito de diferentes dimensões de fresagem (sub-instrumentação, regular, sobre-instrumentação) no torque de inserção e remoção de implantes dentários inseridos em cães beagle. Foram utilizados seis cães com realização de cirurgia em ambos os ossos radio nos períodos de 1 e 3 semanas prévios a euthanasia. Durante a cirurgia, 3 implantes de 4.0mm de diâmetro por 10mm de comprimento foram inseridos em sítios cirúrgicos de diâmetro final de fresagem de 3.2mm, 3.5mm, e 3.8mm. Os torque de inserção e remoção foram avaliados para todas amostras. Avaliação estatística foi realizada por teste t pareado para medições repetidas (nível de significância de 95%). Em geral, os torques de inserção e remoção foram inversamente proporcionais a dimensão de fresagem, sendo detectada diferença significativa entre grupos de 3.2mm e 3.5mm em relação ao de 3.8mm (P<0.03). Na avaliação pareada para torque de inserção e remoção não foram encontradas diferenças significativas entre grupos de 3.5mm e 3.8mm. Apesar disto, foi observado uma diminuição significativa do torque de remoção em comparação ao torque de inserção para o grupo de 3.2mm. Entre os diferentes grupos foram observadas distintas formas de osseintegração e da interface de remodelação

Drilling dimension effects in early stages of osseointegration and implant stability in a canine model

Background: This study histologically evaluated two implant designs: a classic thread design versus another specifically designed for healing chamber formation placed with two drilling protocols. Material and Methods: Forty dental implants (4.1 mm diameter) with two different macrogeometries were inserted in the tibia of 10 Beagle dogs, and maximum insertion torque was recorded. Drilling techniques were: until 3.75 mm (regular-group); and until 4.0 mm diameter (overdrilling-group) for both implant designs. At 2 and 4 weeks, samples were retrieved and processed for histomorphometric analysis. For torque and BIC (bone-to-implant contact) and BAFO (bone area fraction occupied), a general-linear model was employed including instrumentation technique and time in vivo as independent. Results: The insertion torque recorded for each implant design and drilling group significantly decreased as a function of increasing drilling diameter for both implant designs ( p <0.001). No significant differences were de - tected between implant designs for each drilling technique ( p >0.18). A significant increase in BIC was observed from 2 to 4 weeks for both implants placed with the overdrilling technique ( p <0.03) only, but not for those placed in the 3.75 mm drilling sites ( p >0.32). Conclusions: Despite the differences between implant designs and drilling technique an intramembranous-like healing mode with newly formed woven bone prevaile

Avaliação do efeito da dimensão de fresagem no torque de inserção de implantes e na osseointegração inicial: estudo experimental em cães

Primary stability has been regarded as a key factor to assure uneventful osseointegration of dental implants. Such stability is often achieved by placing implants in undersized drilled bone. This study evaluated the effect of drilling dimensions in insertion torque and early implant integration in a beagle dog model. Six beagle dogs were acquired and subjected to bilateral surgeries in the radius 1 and 3 weeks prior to euthanization. During surgery, three implants of 4 mm in diameter by 10 mm length were placed in bone sites drilled to 3.2mm, 3.5mm and 3.8mm in diameter. The insertion torque value was recorded for all samples. Following sacrifice, the implants in bone were non decalcified processed and morphologically and morphometrically (bone-to-implant contact (BIC), and bone area fraction occupancy (BAFO) evaluated. Statistical analyses were performed by Kruskal-Wallis followed by Dunn s post hoc for multiple comparisons at 95% level of significance. The insertion torque values obtained were inversely proportional to the drilling dimension, where a significant difference was detected between the 3.2mm and 3.8mm groups (p=0.003). Despite a significant increase in BIC over time in vivo for all groups (p=0.007), no effect of drilling dimension was observed. Additionally no effect of drilling dimension and time was observed for the BAFO parameter (p=0.31). Initial healing pathways differed between implants placed in bone drilled to different dimensions. While different degrees of torque were observed due to drilling dimensions and these resulted in different healing patterns, no differences in histometrically evaluated parameters were observed.Mestre em OdontologiaA estabilidade primária tem sido considerada como o principal fator que garanta a osseointegração dos implantes dentários. Sendo que, esta estabilidade é normalmente adquirida através da sub-fresagem durante a osteotomia. O objetivo do presente estudo é avaliar o efeito de diferentes dimensões de fresagem no torque de inserção e na osseointegração inicial dos implantes dentários inseridos em cães beagle. Seis cães beagle foram adquiridos e posteriormente submetidos à cirurgia em ambos os ossos rádio em intervalos de 1 e 3 semanas prévios à eutanásia. Durante o procedimento, três implantes de 4mm de diâmetro e 10mm de comprimento foram inseridos nos sítios ósseos fresados com diâmetro final de 3.2mm, 3.5mm e 3.8mm de diâmetro. O torque de inserção foi anotado para todas as amostras. Após a eutanásia, blocos contendo um implante e osso passaram por preparação histológica não descalcificada para avaliação histomorfológica e histomorfométrica, contato osso implante (COI), e fração de ocupação de área óssea (FOAO). A análise estatística foi realizada pelo teste de Kruskal-Wallis complementado pelo pós teste de comparação múltipla (post hoc de Dunn s) com 95% de nível de segurança. Os níveis para os torques de inserção encontrados foram inversamente proporcionais ao diâmetro do sítio de inserção, sendo encontrada diferença estatisticamente significante entre os grupos de 3.2mm e 3.8mm (p=0.003). Ocorreu aumento significativo no COI com o acréscimo de tempo in vivo para todos os grupos (p=007), porém não foi encontrado diferença pelo diâmetro de fresagem. Não foram encontradas diferenças significantes para o parâmetro FOAO entre os grupos para distintos diâmetros de fresagem e período de tempo (p=0.31). Os métodos de cicatrização inicial foram diferentes entre os implantes colocados em sítios de diferentes dimensões. Conclui-se que apesar de terem sido observadas diferenças de torque de inserção devido aos diâmetros diferentes e que isso levou a formas distintas de reparo, não foram encontradas diferenças em relação aos parâmetros histomorfométricos