Zygomatic implants in intra-sinus versus extra-maxillary approaches for prosthetic rehabilitation in severely atrophic maxillae: finite element analysis / Implantes cigomáticos en abordajes intra sinusal versus extra maxilar para rehabilitación protésica en maxilares severamente atróficos: análisis de elementos finitos

Objetive: To compare the stresses and deformations generated on the surrounding bone of the zygomatic implants when using an intra sinusal and extra-maxillary approach, through the finite element method. Material and Methods: Computer aided designs (CADs) were constructed using SolidWorks Software of a skull with bone resorption to be rehabilitated through a fixed hybrid prosthesis using two zygomatic and two conventional straight implants. For the boundary conditions (load conditions), symmetry in the sagittal plane was assumed and that all the materials were isotropic, homogeneous and linearly elastic. Two zygomatic implantation techniques were simulated: intra sinusal (Is) and extra maxillary (Em). Vertical and lateral loads of 150 N and 50 N were applied to the finite element models to obtain Von Mises equivalent stress and strain (displacement). Results: The average measurement of the Von Mises stress (MPa) recorded were as follows: Approach of the implant body (Is: 0.24- Em: 0.28,) effort of implant body with vertical load: Is: 0.69 - Em: 0.96; effort of peri-implant surface under horizontal load: Is: 2.11 - Em: 0.94. Average displacement under vertical load of peri-implant surface Is: 0.35 - Em: 0.40, and of implant body Is: 1.34 - Em: 2.04. Average total deformation in approach Is: 2.23 mm - Em: 0.80mm, and average total deformation in the implant body under horizontal load was Is: 0.14 - Em: 0.21. Conclusion: The results of this study indicate that despite the differences that occurred in both stress and strain (displacement) between the intra-sinus and extra-maxillary approaches, the static strength of the bone, which is approximately 150 MPa in tension and 250 MPa in compression was not exceeded. Considering the limitations of finite element analysis, there seems to be no biomechanical reason to choose one approach over the other.

Objetivo: Comparar por el método de elementos finitos los esfuerzos y deformaciones generados sobre el hueso circundante de implantes cigomáticos tratados con un abordaje intra sinusal y extra maxilar. Material y Métodos: Se construyeron los diseños asistidos por computadora (CAD) utilizando el Software SolidWorks de un cráneo con una reabsorción ósea para ser rehabilitado, a través de una prótesis híbrida fija, mediante dos implantes cigomáticos y dos rectos convencionales. Para las condiciones de frontera (condiciones de carga) se asumió simetría en el plano sagital y que todos los materiales eran isotrópicos, homogéneos y linealmente elásticos. Se simularon dos técnicas de implantación cigomática: una intra sinusal (Is) y otra extra maxilar (Em). Se aplicaron cargas verticales y laterales de 150 N y 50 N a los modelos de elementos finitos para obtener el esfuerzo equivalente de Von mises y la deformación (desplazamiento). Resultados: La medición promedio del esfuerzo de Von Mises (MPa) registró: abordaje del cuerpo de implante (Is: 0.24-Em: 0.28) esfuerzo del cuerpo de implante con carga vertical: (Is:0.69 ­ Em: 0.96); esfuerzo de la superficie peri implantar ante carga horizontal (lateral):( Is:2.11 ­ Em:0.94). Desplazamiento promedio ante carga vertical de la superficie peri implantar (Is:0.35 ­ Em:0.40) y del cuerpo del implante (Is:1.34 ­ Em:2.04). Deformación total promedio en mm en abordaje (Is: 2.23 ­ Em:0.80) y deformación total promedio en el cuerpo del implante ante carga horizontal (Is:0.14 ­ Em:0.21). Conclusión: Los resultados de este estudio indican que a pesar de las diferencias que se presentaron tanto en el esfuerzo como en la deformación (desplazamiento) entre los abordajes intra sinusal y extra maxilar, la resistencia estática del hueso, que es de aproximadamente 150 MPa en tensión y 250 MPa en compresión no se superó. Considerando las limitaciones de los AEF, parece no haber razones biomecánicas para elegir uno u otro enfoque.

Correlation between transverse maxillary discrepancy and the inclination of first permanent molars: a pilot study / Correlación entre la discrepancia maxilar transversal y la inclinación de los primeros molares permanentes: estudio piloto

ABSTRACT. Introduction: the development and growth of craniofacial structures allow some dental alterations to be compensated with maxillary reactions. The purpose of this study was to correlate transversal maxillo-mandibular discrepancy with the bucco-lingual inclinations of first permanent maxillary and mandibular molars in a population aged 10 to 16 years, by means of cone beam computed tomography (CBCT). Methods: the sample included 18 CT scans of patients selected by convenience, prior authorization from the radiographic center and with validation of the Bioethics Committee of Universidad Autónoma de Manizales (Agreement No. 51, 2015). The transverse mandibular and maxillary distance was measured, calculating discrepancy and correlating with the bucco-lingual inclination of first permanent molars. Results: average mandibular transverse distance was higher than maxillary transverse distance (p < 0.05). On average, lower molars had greater inclination degree than upper molars. Average discrepancy rate was 1.86 mm (0.90 mm-2.82 mm CI). The analysis grouped by discrepancy type showed significant correlations between positive maxillary discrepancy (> 5º) and the inclination of molars (p < 0.05). There was also moderate correlation in patients with negative maxillary discrepancy (< 5º). Conclusion: transverse maxillomandibular discrepancy is related to the bucco-lingual inclination of first permanent maxillary and mandibular molars in two different ways according to discrepancy type-positive or negative-. The reaction of the maxillary is a process that requires more studies to understand the timing and extent of the adaptation.

RESUMEN. Introducción: el crecimiento y el desarrollo craneofacial permiten que algunas alteraciones dentales sean compensadas con respuestas maxilares. El propósito de este estudio consistió en relacionar la discrepancia maxilo-mandibular en sentido transversal con las inclinaciones bucolinguales de los primeros molares permanentes maxilares y mandibulares en una población con edades entre 10 y 16 años, por medio de tomografías computarizadas de haz de cono (CBCT). Métodos: la muestra estuvo conformada por 18 tomografías de pacientes seleccionados a conveniencia, previa autorización del centro radiográfico y con el aval del Comité de Bioética de la Universidad Autónoma de Manizales (Acta N.º 51 de 2015). Se midió la distancia transversal mandibular y maxilar, se calculó la discrepancia y se correlacionó con la inclinación bucolingual de primeros molares permanentes. Resultados: la distancia transversal mandibular en promedio fue mayor que la distancia transversal maxilar (p < 0,05). Los molares inferiores tuvieron mayor grado de inclinación en promedio que los molares superiores. El promedio del índice de discrepancia fue 1,86 mm (IC 0,90 mm-2,82 mm). El análisis agrupado por tipo de discrepancia mostró correlaciones significativas entre la discrepancia maxilar positiva (> 5º) y la inclinación de los molares (p < 0.05). En cuanto a los pacientes con discrepancia maxilar negativa (< 5º), también hubo correlación moderada. Conclusión: la discrepancia maxilomandibular en sentido transversal está relacionada con la inclinación bucolingual de los primeros molares permanentes maxilares y mandibulares en dos formas diferentes según el tipo de discrepancia, ya sea positiva o negativa. La respuesta maxilar es un proceso que requiere más estudios para entender el momento y la magnitud de la adaptación.

Evaluation of the inclination effect of non-splinted implants on the prosthetic behavior of overdentures in mandible edentulous patients / Evaluación del efecto de la inclinación de implantes no ferulizados sobre el comportamiento protésico de sobredentaduras en pacientes desdentados mandibulares

ABSTRACT. Introduction: the aim of this study was to evaluate the sagittal inclination of implants with respect to the occlusal plane of mandibular overdentures and their effect on the prosthetic behavior of the overdentures. Methods: 52 implants were evaluated in 26 fully mandible edentulous adults (two interforaminal implants per patient), rehabilitated with ball attachments and overdenture. Cephalometric tracing was conducted, evaluating the sagittal inclination of the implant to mandibular plane (MI), occlusal plane (OI), compensation angle (CA), and anterior facial height. The following clinical variables of prosthetic behavior were assessed: the need for prosthesis rebasing, changes in prosthetic accessories, and loosening of the prosthetic attachment. The variables were described with measurements of central tendency and dispersion. Intragroup comparisons were made with the Student's t test (p < 0.05) and correlations with the Pearson coefficient. Results: 26 patients were evaluated: 70.4% females and 29.6% males. The average age was 67.93 ± 8.6 years. The follow-up period ranged from 24 to 30 months. The average MI was 78.89 ± 10.9 degrees. There was a statistically significant correlation (r = 0.6) between MI and OI in patients who underwent a change in accessories and between MI and bone loss (r = 0.557) (p = 0.007). The average MI was higher in patients subjected to rebasing (89.70 ± 11.7 degrees), compared with those who were not subjected to rebasing (76.91 ± 9.8 degrees). A relationship with prosthetic pillar loosening could not be determined. Conclusions: the sagittal inclination of implants with respect to the occlusal plane in overdentures affects bone loss, leading to a change of accessories as well as prosthesis rebasing after two years of service.

RESUMEN. Introducción: el objetivo del presente estudio consistió en evaluar la inclinación sagital de los implantes con respecto al plano oclusal de sobredentaduras mandibulares y su efecto sobre el comportamiento protésico de las mismas. Métodos: se evaluaron 52 implantes en 26 adultos desdentados totales inferiores (dos implantes interforaminales por paciente), rehabilitados con pilares tipo bola y sobredentadura. Se realizaron trazos cefalométricos y se evaluó la inclinación sagital del implante con respecto al plano mandibular (MI), el plano oclusal (OI), el ángulo de compensación (CA) y la altura facial anterior. Se evaluaron variables clínicas de comportamiento protésico: necesidad de rebase de la prótesis, cambio de aditamentos retentivos y aflojamiento del pilar protésico. Las variables se describieron con medidas de tendencia central y dispersión. Las comparaciones intragrupales se hicieron con prueba t de Student (p < 0,05), y las correlaciones con el coeficiente de Pearson. Resultados: se evaluaron 26 pacientes: 70,4% mujeres y 29,6% hombres. La edad promedio fue de 67,93 ± 8,6 años. El rango de seguimiento fue de 24 a 30 meses. El MI promedio fue de 78,89 ± 10,9 grados. Hubo una correlación (r = 0,6) estadísticamente significativa entre MI y OI en los pacientes a quienes se les realizó cambio de aditamentos y entre MI y la pérdida ósea (r = 0,557) (p = 0,007). La MI promedio fue mayor en aquellos pacientes a quienes se les hizo rebase (89,70 ± 11,7 grados), en comparación con los que no tuvieron rebase (76,91 ±9,8 grados). No se pudo determinar la relación con el aflojamiento del pilar protésico. Conclusiones: la inclinación sagital de los implantes con respecto al plano oclusal de las sobredentaduras tiene un efecto sobre la pérdida ósea, lo que conlleva al cambio de aditamentos y rebase de la prótesis después de dos años de observación.