Análise comparativa entre implantes de titânio e cerâmica policristalina, na sobrevivencia em fadiga e comportamento biomecânico

Abstract

O objetivo do presente estudo foi avaliar o comportamento biomecânico e a resistência à fadiga de implantes unitários em dois diferentes grupos: implantes de titânio com coroas de zircônia e implantes de zircônia com coroas de zircônia. Inicialmente, a microestrutura superficial dos implantes foi caracterizada por meio das análises de RAMAN e DRX. Para os ensaios de fadiga foram utilizados 40 implantes, sendo 20 confeccionados em titânio comercialmente puro (TZ) e 20 confeccionados em zircônia (ZZ). Os implantes apresentavam o diâmetro de 4,1 mm com comprimento de 10 mm. Aos implantes foram parafusados pilares protéticos de titânio (Purebase e Variobase) com desenho cônico de 8° e encaixe por fricção interna, instalados com torque de 35 N.cm com o auxílio de um torquímetro digital. Os torques foram confirmados após 10 minutos da instalação, no início e ao término do teste de fadiga. Por meio da tecnologia CAD/CAM foram usinadas as coroas em zircônia, cimentadas sobre os pilares protéticos. No ensaio de carga máxima para fratura, o grupo ZZ apresentou média de 1123,73 ± 153,61 kgf, enquanto a média do grupo TZ foi de 818,67 ± 42,41; sem diferença estatística entre eles. Os espécimes passaram pelo teste de sobrevivência em fadiga (2.000.000 ciclos na frequência de 2 Hz com aplicador de aço inoxidável de 1,6 mm de diâmetro), conforme parâmetros descritos na ISO 14801:2016 e não apresentaram falhas. Em seguida, os espécimes foram submetidos ao teste de sobrevivência stepwise sem que apresentassem diferença significativa em relação ao número de ciclos para falha. No entanto, em relação à carga aplicada, o grupo ZZ mostrou-se mais resistente que o grupo TZ. Dados colhidos através de parâmetros obtidos no teste stepwise, com aplicação de carga de 200 N em 30º, simulando a condição do teste de fadiga. O comportamento biomecânico do conjunto composto por implante, pilar protético, parafuso protético e coroa monolítica foram semelhantes nos grupos ZZ e TZ. Concluiu-se que a estabilidade estrutural e a resistência mecânica do conjunto coroa/implante foram semelhantes entre os implantes de zircônia e titânio. Os dois implantes se apresentaram capazes de suportar cargas oclusais compatíveis com a região anterior.

The objective of the present study was to evaluate the biomechanical behavior and fatigue resistance of single implants in two different groups: titanium implants with zirconia crowns and zirconia implants with zirconia crowns. Initially, the surface microstructure of the implants was characterized using RAMAN and XRD analyses. For fatigue tests, 40 implants were used, 20 made from commercially pure titanium (TZ) and 20 made from zirconia (ZZ). The implants had a diameter of 4.1 mm and a length of 10 mm. Titanium prosthetic pillars (Purebase and Variobase) with an 8° conical design and internal friction fit were screwed to the implants, and installed with a torque of 35 N.cm with the aid of a digital torque meter. The torques were confirmed 10 minutes after installation, at the beginning and end of the fatigue test. Using CAD/CAM technology, the zirconia crowns were machined and cemented onto the prosthetic abutments. In the maximum fracture load test, the ZZ group presented an average of 1123.73 ± 153.61 kgf, while the TZ group's average was 818.67 ± 42.41; with no statistical difference between them. The specimens passed the fatigue survival test (2,000,000 cycles at a frequency of 2 Hz with a 1.6 mm diameter stainless steel applicator), according to parameters described in ISO 14801:2016 and showed no failures. Then, the specimens were subjected to the stepwise survival test without showing a significant difference concerning the number of cycles to failure. However, about the applied load, the ZZ group proved to be more resistant than the TZ group. Data was collected through parameters obtained in the stepwise test, applying a load of 200 N at 30º, simulating the fatigue test condition. The biomechanical behavior of the set consisting of implant, prosthetic abutment, prosthetic screw, and monolithic crown were similar in the ZZ and TZ groups. It was concluded that the structural stability and mechanical resistance of the crown/implant set were similar between zirconia and titanium implants. Both implants were capable of supporting occlusal loads compatible with the anterior region.