Plataforma regular versus switching: estudo mecânico por meio de testes laboratoriais de fadiga e análise de elementos finitos em implantes com hexágono externo e interno / Regular and switched-platform: fatigue and finite element analysis in implants with external and internal hexagon

RESUMO

Proposição. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência do conceito de plataforma switching na confiabilidade e modo de falha de restaurações unitárias sobre implante com hexágono externo ou interno na região anterior da maxila. Adicionalmente, análises de elementos finitos foram realizadas para avaliar o padrão de distribuição de tensão dentro do complexo pilar-implante e no tecido ósseo peri-implantar. Materiais e Métodos. 84 implantes foram divididos em 4 grupos (n = 21) para realização dos testes de fadiga SWT-EH e REG-EH (implantes de conexão externa com plataforma switching ou regular, respectivamente); SWT-IH e REG-IH (implantes de conexão interna com plataforma switching ou regular, respectivamente). Análises estatísticas de Weibull foram realizadas considerando as missões de 50.000 ciclos a 210N e 300N. Adicionalmente, foram construídos 4 modelos de elementos finitos considerando as mesmas variáveis para obtenção das tensões equivalentes de von Mises (σvM) no complexo pilar-implante e das máximas tensões principais (σmax) no osso peri-implantar. Resultados. Os valores de Beta para os grupos SWT-EH (1,31), REG-EH (1,55), SWT-IH (1,83) e REG-IH (1,82) indicaram que a fadiga acelerou a falha em todos os grupos. Os valores de confiabilidade calculados para os grupos SWT-EH, REG-EH, SWT-IH e REH-IH foram 0,53 (0,33 - 0,70), 0,93 (0,80 - 0,97), 0,99 (0,93 - 0,99) and 0,99 (0,99 -de tensão estiveram no pilar (SWT-IH = 186 MPa e REG-IH = 88.8 MPa). No osso cortical, os implantes com plataforma switching geraram menor tensão (σmax) tanto para conexão externa (SWT-EH = 49.0 MPa e REG-EH = 56.5 MPa) como para conexão interna (SWT-IH = 37.7 MPa e REG-IH = 45.5 MPa). Conclusões. Os maiores valores de σvM observados no complexo pilar-implante quando usados implantes com plataforma switching (grupos SWT-EH e SWT-IH) resultaram em menor confiabilidade do sistema restaurador apenas para implantes com conexão externa, mas não com conexão interna...

ABSTRACT

Purpose. The aim of the present study was to evaluate the effect of platform switching concept on reliability and failure modes of anterior single-unit restorations for internal and external hex implants. Additionally, finite element analysis were performed to assess the stress distribution within implant-abutment complex and peri-implant bone. Materials and Methods. 84 implants were divided in 4 groups (n=21) for fatigue tests REG-EH and SWT-EH (regular and switched-platform implants with external connection, respectively); REG-IH and SWT-IH (regular and switched-platform implants with internal connection, respectively). Weibull analysis for a mission of 50,000 cycles at 300N was performed. Additionally, 4 three-dimensional finite element models reproducing the characteristics of specimens used in mechanical tests were created to evaluate the equivalent von Mises stress (σvM) within implant-abutment complex and the maximum principal stress (σmax) in the peri-implant bone. Results. The Beta values for groups SWT-EH (1.31), REG-EH (1.55), SWT-IH (1.83) and REG-IH (1.82) indicated that fatigue accelerated the failure of all groups. The calculated reliability for groups SWT-EH, REG-EH, SWT-IH and REH-IH were 0.53(0.33-0.70), 0.93(0.80-0.97), 0.99(0.93-0.99) and 0.99(0.99-1.00), respectively. Failure modes (screw and/or abutment fracture) were similar for regular and switched-platform implants. Within implant-abutment complex, the higher peak of stress (σvM) was observed in fixation screw (SWT-EH = 190 MPa and REG-EH = 160 MPa) for groups with external hex implants; while for groups with internal hex implants was in abutment (SWT-IH = 186 MPa and REG-IH = 88.8 MPa). In the cortical bone, switched-platform implants generated lower peak of stress (σmax) for both external (SWT-EH = 49.0 MPa and REG-EH = 56.5 MPa) and internal (SWT-IH = 37.7 MPa and REG-IH = 45.5 MPa) connections. Conclusions. The higher levels of stress observed within implant-abutment complex when…