Analisi Fotoelastica In Vitro Sulla Distribuzione Del Precarico In Due Sistemi Implantari A Connessione Interna Avvitata

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1 Analisi Fotoelastica In Vitro Sulla Distribuzione Del Precarico In Due Sistemi Implantari A Connessione Interna Avvitata Donato Di Iorio, Angelo Raffaele Cicchetti, Bruna Sinjari, Giovanna Murmura Dipartimento di Scienze Odontostomatologiche Università degli Studi G. d Annunzio di Chieti-Pescara Direttore Prof. Sergio Caputi Corrispondenza: Donato Di Iorio Dipartimento di Scienze Odontostomatologiche Università degli Studi G. d Annunzio di Chieti-Pescara Via Dei Vestini n Chieti (CH), Italy d.diiorio@unich.it

2 Introduzione Le complicanze meccaniche nei sistemi implantari a connessione avvitata rappresentano una evenienza di difficile gestione dal punto di vista clinico. Relativamente ai sistemi implantari a connessione avvitata, la perdita del precarico applicato alla vite di fissaggio rappresenta, ad oggi, una delle complicanze più comuni nei restauri singoli a supporto implantare (1); la conseguente mobilità del complesso abutment/corona può, inoltre, compromettere la durata a lungo termine della riabilitazione protesica (2). Scopo del presente lavoro è una analisi in vitro sulla distribuzione del precarico in due sistemi implantari a connessione avvitata sottoposti a carico ciclico. Materiali e metodi Per il presente studio sono stati utilizzati 5 impianti a connessione esagonale interna Xsign (fig. 1) (Ihde Dental, Gommiswald, Switzerland) da 4.5x10 mm e 5 impanti a connessione conica/ottagonale interna SSO (fig. 2) (Ihde Dental, Gommiswald Switzerland) da 4.5x10 mm. Ciascun impianto è stato inserito in un blocco di resina acrilica autopolimerizzante (fig. 3) (Jet Kit, Lang Dental Mfg Co., Inc. Wheeling, IL, USA). Si è proceduto quindi alla realizzazione di uno stampo in silicone in cui è stato colato il liquido fotoelastico (PLM-4R Vishay Micro- Measurements, Raleigh, NC, USA) miscelato secondo le proporzioni fornite dal produttore. Dopo la polimerizzazione della resina fotoelastica, i campioni sono stati rimossi dagli stampi in silicone e lucidati mediante l utilizzo della serie di abrasivi a grana decrescente (320, 600, 800, 1200) montati su di una lappatrice ("LS2", Micromet, Remet s.a.s., Casalecchio di Reno, Bologna, Italy). A ciascun modello fotoelastico è stato avvitato un moncone in titanio mediante la applicazione di un precarico pari a 15 Ncm e si è proceduto alla determinazione dei siti di concentrazione degli stress mediante l utilizzo di un polarizzatore e di un analizzatore circolari: ciascun campione è stato sottoposto ad analisi fotoelastica prima e dopo la applicazione di un carico di a 25 N applicato mediante l utilizzo di una macchina per test universali (Lloyd 30K, Lloyd Instruments Ltd, Segensworth, UK) gestita da un software dedicato (Nexigen, Batch Version 4.0 Issue 23). Le immagini sono state registrate mediante l utilizzo di una fotocamera digitale ed archiviate in formato elettronico. Risultati L analisi condotta sulle repliche in materiale fotoelastico fornisce le indicazioni sulla distribuzione del precarico applicato alla vite di fissaggio sia prima, sia durante la applicazione del carico. Nei campioni non caricati si evince la presenza di aree di stress dovute essenzialmente alla forza con cui si è serrata la vite: nei campioni appartenenti al Gruppo Xsign, in assenza di carico si evince la

3 presenza di fringe in corrispondenza della base del moncone e della vite di fissaggio. Durante il carico, invece, le regioni in cui si concentrano gli stress sono rappresentate dalla base del moncone, mentre non si apprezza la presenza di stress significativi a carico delle parti in cui la vite di fissaggio entra in contatto con la filettatura interna della fixture (fig. 4). Relativamente ai campioni appartenenti al Gruppo SSO, invece, in assenza di carico si evince la presenza di un maggior numero di fringe concentrate nella porzione della base del moncone che entra in contatto con le superfici interne del collo della fixture; durante il carico, inoltre, le aree di stress si concentrano, oltre che alla base del moncone, anche lungo la porzione filettata della vite di serraggio (fig. 5). Discussione Nei due sistemi implantari risulta diversa la distribuzione delle forze che vengono trasferite, durante la applicazione del carico, dall abutment alla fixture ed alla vite di connessione. Sakaguchi e Borgersen (3) in uno studio condotto mediante l impiego della analisi agli elementi finiti mettono in evidenza il fatto che, durante il carico, gli stress vengono trasferiti alla testa ed al gambo della vite di connessione, oltre che alla prima spira. L analisi fotoelastica condotta nel presente lavoro conferma parzialmente questo dato; se da una parte, infatti, si evince che in seguito alla applicazione del carico si verifica un trasferimento dello stesso dalla base del moncone alle regioni corrispondenti al collo della fixture in entrambe le sistematiche implantari, dall altra esiste una differenza relativa al trasferimento degli stress alle viti di fissaggio. Nei campioni con esagono interno, infatti, si evince la presenza delle bande cromatiche in corrispondenza proprio della regione più coronale della vite, a sostegno del dato suggerito da Sakaguchi e Borgersen (3); nei campioni con connessione conica/ottagonale, invece, il carico appare distribuito a tutta la parte filettata della vite. Ad ogni modo bisogna considerare che i due sistemi implantari considerati nel presente studio prevedono anche un disegno diverso della corona protesica: nel sistema Xsign, infatti, il margine di finitura della corona chiude sull abutment; il sistema SSO, invece, presenta un disegno che prevede l appoggio del bordo della corona protesica sul collo della fixture. Nel presente lavoro si è scelto di applicare il carico direttamente sull abutment per ragioni legate alla standardizzazione delle prove cicliche. Nella realtà clinica, invece, il carico funzionale è applicato alla corona protesica la quale lo trasferisce alle altre parti del sistema. E lecito, pertanto, argomentare sul fatto che nella pratica clinica il sistema SSO potrebbe esibire un comportamento biomeccanico diverso, a meno delle variabili legate alla manifattura della corona protesica, rappresentate essenzialmente (I) dalla precisione con cui il bordo della corona poggia sul collo della fixture; (II) dalla passivazione del core protesico rispetto all abutment; (III) dalla tenuta del materiale utilizzato nella cementazione del

4 restauro protesico. Questi fattori, infatti, concorrono a distribuire il carico funzionale dalla corona protesica al collo della fixture, minimizzando il sovraccarico esercitato sull abutment e da questo alla vite di connessione. Conclusioni Dal presente studio in vitro si evince che il disegno dell area di connessione dell abutment influenza il trasferimento del carico funzionale alla fixture ed alla vite di connessione; la connessione a morfologia ottagonale/conica senza appoggio sul collo della fixture trasferisce maggiormente il carico alla vite di connessione. Il disegno basato sulla presenza di due porzioni cilindriche con un tratto esagonale e con appoggio sul collo della fixture distribuisce, invece, il carico maggiormente alla fixture rispetto alla vite di connessione. Dal punto di vista clinico, pertanto, il sistema Xsign sembra più adatto all impiego nel trattamento delle monoedentulie latero-posteriori, mentre il sistema implantare SSO dovrebbe essere impiegato nei casi in cui è pianificato lo splintaggio di due o più impianti tra di loro al fine di minimizzare i rischi relativi allo svitamento dell abutment. Bibliografia 1. Ekfeldt A, Carlsson GE, Borjesson G. Clinical evaluation of single-tooth restorations supported by osseointegrated implants: a retrospective study. Int J Oral Maxillofac Implants 1994;9: Jemt T, Pettersson P. A 3-year follow-up study on single implant treatment. J Dent 1993;21: RL Sakaguchi, SE Borgersen. Nonlinear contact analysis of preload in dental implant screws. Int J Oral Maxillofac Implants May-Jun;10(3):

5 Legenda delle figure Fig. 1: analisi al microscopio elettronico a scansione del complesso impianto/abutment a disegno esagonale interno (Xsign). Fig. 2: immagine al microscopio elettronico a scansione del complesso impianto/abutment con disegno conico/ottagonale (SSO). Fig. 3: preparazione dei campioni per analisi fotoelastica.

6 Fig. 4: analisi fotoelastica relativa ad un campione Xsign. In seguito alla applicazione del carico, il moncone trasferisce gli stress alla fixture, mentre la vite di connessione appare poco sollecitata. Fig. 5: analisi fotoelastica relativa ad un campione SSO. Qui, in seguito alla applicazione del carico, la vite risulta fortemente sollecitata.