princípios da osseointegração
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Princípios e conceitos da osseointegração, com análise de todos os fatores envolvidos para seu sucesso.Versão resumida para cursos de Formação em Implantodontia.TRANSCRIPT
Osseointegração
Rogério Gonçalves VelascoCoordenador dos cursos de Pós-graduação em Implantodontia do Instituto Velasco
‣Doutor em Implantodontia pela Faculdade São Leopoldo Mandic, Campinas‣Mestre em Medicina - área de Concentração em Ciências da Saúde/Cirurgia de Cabeça e Pescoço, pelo Hospital Heliópolis - São Paulo, 2004.‣ Especialista em Prótese Bucomaxilofacial através da Associação Brasileira de Ensino Odontológicos, São Paulo, 2003‣ Especialista em Prótese Dentária pela Universidade São Marcos, 2009‣ Especialista em Cirurgia e Traumatologia Bucomaxilofacial pela Universidade São Marcos, São Paulo, 2009
[email protected] www.rogeriovelasco.com.br
Cursos com credenciamento no MEC, sob portaria nº 1.342 de 10 de novembro de 2008, seguindo diretivas do CFO para cursos de especialização em odontologia.
Transformando conhecimento em saúde
OsseointegraçãoOsso
Implante
Osseointegração
H
istologia, Fisiologia e m
etabolismo
Cinétic
a da neoformação óssea
Mediadores Quim
icos e Fatores de Crescim
ento
arquite
tura e densidade/Qualidade
Osso
Implante
Osseointegração
H
istologia, Fisiologia e m
etabolismo
Cinétic
a da neoformação óssea
Mediadores Quim
icos e Fatores de Crescim
ento
arquite
tura e densidade/Qualidade
Características M
ecanicas, fisicas e quim
icas
Superfície de Contato
biomecânica
Osso
Implante
Osseointegração
receptor
instalação
Osseointegração
receptor
instalação
Osseointegração
receptor
instalação
Osseointegração
Zarb & Albrektsson, 1991
“Processo onde a fixação rígida e clinicamente assintomática de um material aloplástico é obtida no osso e mantida durante a função”
Osseointegração
Zarb & Albrektsson, 1991
“Processo onde a fixação rígida e clinicamente assintomática de um material aloplástico é obtida no osso e mantida durante a função”
Osseointegração
Zarb & Albrektsson, 1991
“Processo onde a fixação rígida e clinicamente assintomática de um material aloplástico é obtida no osso e mantida durante a função”
Osseointegração
Referente ao osso
Osseointegração
Referente ao osso Incorporação de um elemento num conjunto
Osseointegração
Referente ao osso Incorporação de um elemento num conjunto
Osseointegração
Biocompatibilidade
Osso danificadotrauma cirúrgico
Hematoma entre osso e implante
Área de fixação do implante
Implante Osso saudável
Osso danificadotrauma cirúrgico
Hematoma entre osso e implante
Área de fixação do implante
Implante Osso saudável
Osso danificadotrauma cirúrgico
Hematoma entre osso e implante
Área de fixação do implante
Implante Osso saudável
Área de formação do calo ósseo Osso saudável
Osso saudável
Osso danificadotrauma cirúrgico
Hematoma entre osso e implante
Área de fixação do implante
Implante Osso saudável
Área de formação do calo ósseo Osso saudável
Tecido conectivo
Osso saudável
Osso danificadotrauma cirúrgico
Hematoma entre osso e implante
Área de fixação do implante
Implante Osso saudável
Área de formação do calo ósseo Osso saudável
Esposito et al., 1998
FATORES DE RISCO PARA A OSSEOINTEGRAÇÃO
Esposito et al., 1998
‣Endógena sistêmica: idade, genética, estado de saúde e hábitos do paciente
FATORES DE RISCO PARA A OSSEOINTEGRAÇÃO
Esposito et al., 1998
‣Endógena sistêmica: idade, genética, estado de saúde e hábitos do paciente
‣Endógena local: quantidade e qualidade óssea, localização anatômica e presença de enxertos no leito receptor
FATORES DE RISCO PARA A OSSEOINTEGRAÇÃO
Esposito et al., 1998
‣Endógena sistêmica: idade, genética, estado de saúde e hábitos do paciente
‣Endógena local: quantidade e qualidade óssea, localização anatômica e presença de enxertos no leito receptor
‣Exógena: experiência e técnica do operador, biocompatibilidade do material, características superficiais e desenho do implante
FATORES DE RISCO PARA A OSSEOINTEGRAÇÃO
“Para muitos, osseointegração não representa uma resposta vantajosa
do organismo frente ao material, mas a falta de uma resposta negativa.”
Standford e Keller, 1991
DENTE X IMPLANTE
Nutrição celular
Osso Saudável
Osso necróticoOsso Saudável
Coágulo
Osso necróticoOsso Saudável
Osso necrótico = Imobilização Mecânica do ImplanteMaior densidade = Melhor estabilidade inicial
Coágulo
Osso necróticoOsso Saudável
Maior densidade
óssea
Melhor índice de sucesso
=
estabilidade primária
Carga Imediata x carga precoce x carga tardia
Estabilidade Inicial Osseointegração Carga Imediata
estabilidade primária
Carga Imediata x carga precoce x carga tardia
Estabilidade Inicial Osseointegração Carga Imediata
4 semanas
12 semanas
6 meses
9 meses1 ano
2 anos
20
40
60
80
100
estabilidade primária
Carga Imediata x carga precoce x carga tardia
Estabilidade Inicial Osseointegração Carga Imediata
4 semanas
12 semanas
6 meses
9 meses1 ano
2 anos
20
40
60
80
100
estabilidade primária
Carga Imediata x carga precoce x carga tardia
Estabilidade Inicial Osseointegração Carga Imediata
4 semanas
12 semanas
6 meses
9 meses1 ano
2 anos
20
40
60
80
100
estabilidade primária
Carga Imediata x carga precoce x carga tardia
Estabilidade Inicial Osseointegração Carga Imediata
4 semanas
12 semanas
6 meses
9 meses1 ano
2 anos
20
40
60
80
100
3 dias 5 dias
3 dias 5 dias
2 semanas
2 semanas 3 semanas
2 semanas 3 semanas 16 semanas
4 anos
4 anos 4,5 anos
Osso CorticalOsso Medular
Osso Cortical
Contato direto não ocorre em 100% da superfície, mas em média em de 60% de contato direto osso-implante (Albrektsson et al., 1993)
Osso Medular
Osso Cortical
Contato direto não ocorre em 100% da superfície, mas em média em de 60% de contato direto osso-implante (Albrektsson et al., 1993)
O contato aumenta em função do tempo e é maior na mandíbula em comparação à maxila.(Albrektsson et al., 1993)
Osso Medular
Osso Cortical
Contato direto não ocorre em 100% da superfície, mas em média em de 60% de contato direto osso-implante (Albrektsson et al., 1993)
O contato aumenta em função do tempo e é maior na mandíbula em comparação à maxila.(Albrektsson et al., 1993)
Osso Medular
Osso Cortical
Contato direto não ocorre em 100% da superfície, mas em média em de 60% de contato direto osso-implante (Albrektsson et al., 1993)
O contato aumenta em função do tempo e é maior na mandíbula em comparação à maxila.(Albrektsson et al., 1993)
Menor em leitos pré-enxertados. (Nystrom et al., 1993)
Osso Medular
Corticalização peri-implantar
Corticalização peri-implantar
Corticalização peri-implantar
O I
mp
lan
te
Os
se
oin
teg
rá
vel
Corrosão
Fe
H2O
O2
Fe
H2O
Corrosão
Fe
H2O
O2
Fe
H2O
Solução iônica
Fe2+
OH-
Fe2+
OH-
OH-
OH-
Corrosão
Fe
H2O
O2
Fe
H2O
Solução iônica
Fe2+
OH-
Fe2+
OH-
OH-
OH-
desgaste - modificações estruturais - variações físicas e químicas
Fe(OH)2
Fe(OH)2
Resposta Imune
Resposta Imune
Resposta Adaptativas
Resposta Imune
Resposta AdaptativasPatógeno (gripe, por exemplo),
intermediada por linfócitos
Resposta Imune
Resposta AdaptativasPatógeno (gripe, por exemplo),
intermediada por linfócitos
Resposta Inata
Resposta Imune
Resposta AdaptativasPatógeno (gripe, por exemplo),
intermediada por linfócitos
Resposta InataCorpo estranho, intermediada
por fagócitos
Neutrófilos: eliminam debris e partículas estranhas
Resposta Imune
Neutrófilos: eliminam debris e partículas estranhas Macrófagos: eliminam debris, liberam citocinas e fatores de crescimentos; mantêm os sinais pró-cicatrização iniciados por plaquetas e neutrófilos
Resposta Imune
Requisitos do material
• Biocompatibilidade (bioinerte):• Resistência mecânica para receber forças fisiológicas:
metais apresentam melhores propriedades• Osteocondutores (permitir a formação óssea em sua
superfície)
Titânio
Titânio
•Metal de transição branco metálico, resistente à corrosão
Titânio
•Metal de transição branco metálico, resistente à corrosão•Utilizado na indústria aeronáutica, aeroespacial e de precisão
Titânio
•Metal de transição branco metálico, resistente à corrosão•Utilizado na indústria aeronáutica, aeroespacial e de precisão•8º elemento mais comum na crosta terrestre
Titânio
•Metal de transição branco metálico, resistente à corrosão•Utilizado na indústria aeronáutica, aeroespacial e de precisão•8º elemento mais comum na crosta terrestre•Quando exposto ao ambiente, forma uma
camada passiva de óxido
Titânio
•Metal de transição branco metálico, resistente à corrosão•Utilizado na indústria aeronáutica, aeroespacial e de precisão•8º elemento mais comum na crosta terrestre•Quando exposto ao ambiente, forma uma
camada passiva de óxido•Ponto de fusão a 1672ºC
TITÂNIO E LIGAS DE TITÂNIO Composições comerciais
Diminuição da densidade
Resistência à corrosão
Aumento da resistência
Nitrogênio Carbono Hidrogênio Ferro Oxigênio Paládio Alumínio Molibdênio Vanádio Níquel
cpTi grau 1 0,03 0,1 0,015 0,2 0,18
cpTi grau 2 0,03 0,1 0,015 0,3 0,25
cpTi grau 3 0,05 0,10 0,015 0,03 0,35
cpTi grau 4 0,05 0,10 0,015 0,5 0,40
Grau 5 Ti6Al4V
0,05 0,1 0,0125 0,4 0,20 5,5-6,75 3,5-4,5
Grau 7 0,03 0,1 0,015 0,3 0,250,12-0,2
5
Grau 9 0,02 0,05 0,013 0,25 0,12 2,5-3,5
Grau 12 0,03 0,08 0,015 0,3 0,25 0,2-0,4 0,6-0,9
Grau 23 Ti6Al4V ELI
0,03 0,08 0,0125 0,25 0,13 5,5-6,5 3,5-4,5
TITÂNIO Comparação entre ligas
TITÂNIO E LIGAS DE TITÂNIO Degradação em sistemas biológicos
TITÂNIO E LIGAS DE TITÂNIO Degradação em sistemas biológicos
‣Baixa corrosão
TITÂNIO E LIGAS DE TITÂNIO Degradação em sistemas biológicos
‣Baixa corrosão
‣Baixa liberação de elementos metálicos para os tecidos
TITÂNIO E LIGAS DE TITÂNIO Degradação em sistemas biológicos
‣Baixa corrosão
‣Baixa liberação de elementos metálicos para os tecidos
‣Influência na resposta biológica dos tecidos
TITÂNIO E LIGAS DE TITÂNIO Degradação em sistemas biológicos
‣Baixa corrosão
‣Baixa liberação de elementos metálicos para os tecidos
‣Influência na resposta biológica dos tecidos
‣Camada de óxido: protege, mas não impede degradação
TITÂNIO E LIGAS DE TITÂNIO Degradação em sistemas biológicos
‣Baixa corrosão
‣Baixa liberação de elementos metálicos para os tecidos
‣Influência na resposta biológica dos tecidos
‣Camada de óxido: protege, mas não impede degradação
‣Respostas diferentes para as ligas e para o cpTi
TITÂNIO E LIGAS DE TITÂNIO Degradação em sistemas biológicos
‣Baixa corrosão
‣Baixa liberação de elementos metálicos para os tecidos
‣Influência na resposta biológica dos tecidos
‣Camada de óxido: protege, mas não impede degradação
‣Respostas diferentes para as ligas e para o cpTi‣Detecção de elementos metálicos localmente e sistemicamente
TITÂNIO E LIGAS DE TITÂNIO Degradação em sistemas biológicos
‣Baixa corrosão
‣Baixa liberação de elementos metálicos para os tecidos
‣Influência na resposta biológica dos tecidos
‣Camada de óxido: protege, mas não impede degradação
‣Respostas diferentes para as ligas e para o cpTi‣Detecção de elementos metálicos localmente e sistemicamente ‣Excreção de vanádio, maior que do titânio e alumínio
Controle Removido após 2 anos
Ter um baixo grau de corrosão é uma
propriedade suficiente para
biocompatibilidade?
Ti, O, Ca C, Ca, P, Na, N, Ti
Controle Removido após 2 anos
Ter um baixo grau de corrosão é uma
propriedade suficiente para
biocompatibilidade?
TITÂNIO E LIGAS DE TITÂNIO Toxicidade Celular
Resis
tênc
ia à c
orro
são
Reação tecidual
87654321
TITÂNIO E LIGAS DE TITÂNIO Toxicidade Celular
Resis
tênc
ia à c
orro
são
Reação tecidual
87654321 v
Co
CuNi
V
TOXICIDADE
TITÂNIO E LIGAS DE TITÂNIO Toxicidade Celular
Resis
tênc
ia à c
orro
são
Reação tecidual
87654321 v
Co
CuNi
V
TOXICIDADE
Au Ag
SEQUESTRAÇÃO
CoCrNiMo
Fe
TITÂNIO E LIGAS DE TITÂNIO Toxicidade Celular
Resis
tênc
ia à c
orro
são
Reação tecidual
87654321 v
Co
CuNi
V
TOXICIDADE
INERTE
Ligas Ti
Ti
Au Ag
SEQUESTRAÇÃO
CoCrNiMo
Fe
Ti
OO
OO
OO
OO
OO
OO
OO
OO
OO
OO
OO
OO
Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti TiTi
Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti
OO
OO
OO
OO
OO
OO
OO
OO
OO
OO
OO
OO
Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti TiTi
Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Tempo = 0 seg
OO
O
OO
OO
OO
OO
OO
O O O O O OTi Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti TiTi
Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti
OO
OO
OO
O
OO
OO
OO
OO
OO
O O O O O OTi Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti TiTi
Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti
OO
OO
Tempo ~ 10 seg-8
OO
O
OO
OO
OO
OO
OO
O O O O O OTi Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti TiTi
Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti
OO
OO
O O OO O OO
OO
O
OO
OO
OO
OO
OO
O O O O O OTi Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti TiTi
Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti
OO
OO
O O OO O OO
Tempo ~ 10 seg-3
OO
O
OO
OO
OO
OO
OO
O O O O O OTi Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti TiTi
Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti
OO
OO
O O OO O OO
O O O O O O O
O
O
OO
O
OO
OO
OO
OO
OO
O O O O O OTi Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti TiTi
Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti Ti
OO
OO
O O OO O OO
Tempo ~ 1 seg
O O O O O O O
O
O
O O OTi Ti Ti
Ti Ti Ti
Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti
O OO
O O O
Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Óxidos de Titâniocamada protetora de 15 a 50 angstrom
Predominância de TiO, pouca quantidade de TiO2, Ti2O5
O O OTi Ti Ti
Ti Ti Ti
Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti
O OO
O O O
Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Óxidos de Titâniocamada protetora de 15 a 50 angstrom
Predominância de TiO, pouca quantidade de TiO2, Ti2O5
Corpo do Implanteprotegido da ação do oxigênio
O O OTi Ti Ti
Ti Ti Ti
Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti
O OO
O O O
Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Ti Ti Ti Ti Ti Ti
Aspectos Biológicos
Aspectos Biológicos
Aspectos Mecânicos
Qual implante?
DENTE X IMPLANTE
x
DENTE X IMPLANTE
x
DENTE X IMPLANTE
x
DENTE X IMPLANTE
mecânica dos dentes
formato do implante
formato do implante
estabilidade primária
formato do implante
cônicocilíndrico
estabilidade primária
formato do implante
cônicocilíndrico
estabilidade primária
formato do implante
cônicocilíndrico
Forças Mastigatóriasestabilidade primária
formato do implante
Forças Mastigatóriasestabilidade primária
formato do implante
Forças Mastigatóriasestabilidade primária
formato do implante
Forças Mastigatóriasestabilidade primária
formato do implante
Forças Mastigatóriasestabilidade primária
formato do implante
Forças Mastigatóriasestabilidade primária
formato do implante
Forças Mastigatóriasestabilidade primária
formato do implante
Forças Mastigatóriasestabilidade primária
formato do implante
Forças Mastigatóriasestabilidade primária
formato do implante
estabilidade primária
formato do implante Forças Mastigatórias
Pontos de fragilidade
3,5 mm
Pontos de fragilidade
3,5 mm
Pontos de fragilidade
3,5 mm
Pontos de fragilidade
3,5 mm 4,0 mm
Pontos de fragilidade
5,0 mm
Pontos de fragilidade
5,0 mm 6,0 mm
Esco
lha
dos
Impl
ante
s
Esco
lha
dos
Impl
ante
s
Tabela de medidas disponíveis
2,5mm 3,2mm 3,3mm 3,5mm 3,7mm 4,0mm 5,0mm 6,0mm4,56 6
78 8 8 8
9 9 9 9 9 9 9 910 10 10 1011 11 11
12 12 12 12 12 12 12 1213 13 13
15 15 15 15 15 15 15 1518 18 1821 21
3,5mm 4,0mm 5,0mm 6,0mm8 8 8 89 9 9 9
10 10 10 1011 11 1112 12 12 1213 13 1315 15 15 1518 1821 21
Implante cônico
Implante cilíndrico
3,5mm 4,0mm 5,0mm
9 9 9
12 12 12
15 15 15
18 18
Implante de pressão
3,2mm 3,3mm 3,7mm 4,0mm 5,0mm 6,0mm
9 9 9 9 9 9
12 12 12 12 12 12
15 15 15 15 15
18 18
3,5mm 4,0mm 5,0mm 6,0mm
9 9 9 9
12 12 12 12
15 15 15 15
18 18
21
Implante corpo único
Implante cônico especial
Diâmetro 2,5mm
Comprimento 9,12 e 15 mm
Transmucoso 2 e 4mm
Implante cônico especial
Diâmetro 6,0mm
Comprimento 6, 7 e 8 mm
Diâmetro 4,0mm
Comprimento 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 18 e 21 mm
Angulação 45º
Implante cônico angulado
relação diâmetro x comprimento4,5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 18 21
2,5 mm 3,95 35,55 47,4 59,25
3,5mm 5,53 49,77 55,3 60,83 66,36 71,89 82,95 99,54 116,13
4mm 6,28 28,26 37,68 56,52 62,8 69,08 75,36 81,64 94,2 113,04 131,88
5mm 7,91 71,19 79,1 87,01 94,92 102,83 118,65 142,38
6mm 9,48 56,88 66,36 75,84 85,32 94,8 104,28 113,76 123,24 142,2circunferência: pi x diâmetro área: circunferência x comprimento
relação diâmetro x comprimento
6x8mm = 5x10mm = 4x12mm = 3,5x13mm
4,5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 18 21
2,5 mm 3,95 35,55 47,4 59,25
3,5mm 5,53 49,77 55,3 60,83 66,36 71,89 82,95 99,54 116,13
4mm 6,28 28,26 37,68 56,52 62,8 69,08 75,36 81,64 94,2 113,04 131,88
5mm 7,91 71,19 79,1 87,01 94,92 102,83 118,65 142,38
6mm 9,48 56,88 66,36 75,84 85,32 94,8 104,28 113,76 123,24 142,2circunferência: pi x diâmetro área: circunferência x comprimento
relação diâmetro x comprimento
6x8mm = 5x10mm = 4x12mm = 3,5x13mm
6x10mm = 5x12mm = 4x15mm
4,5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 18 21
2,5 mm 3,95 35,55 47,4 59,25
3,5mm 5,53 49,77 55,3 60,83 66,36 71,89 82,95 99,54 116,13
4mm 6,28 28,26 37,68 56,52 62,8 69,08 75,36 81,64 94,2 113,04 131,88
5mm 7,91 71,19 79,1 87,01 94,92 102,83 118,65 142,38
6mm 9,48 56,88 66,36 75,84 85,32 94,8 104,28 113,76 123,24 142,2circunferência: pi x diâmetro área: circunferência x comprimento
relação diâmetro x comprimento
6x8mm = 5x10mm = 4x12mm = 3,5x13mm
6x10mm = 5x12mm = 4x15mm
6x6mm = 4x9mm = 3,5x11mm = 2,5x15mm
4,5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 18 21
2,5 mm 3,95 35,55 47,4 59,25
3,5mm 5,53 49,77 55,3 60,83 66,36 71,89 82,95 99,54 116,13
4mm 6,28 28,26 37,68 56,52 62,8 69,08 75,36 81,64 94,2 113,04 131,88
5mm 7,91 71,19 79,1 87,01 94,92 102,83 118,65 142,38
6mm 9,48 56,88 66,36 75,84 85,32 94,8 104,28 113,76 123,24 142,2circunferência: pi x diâmetro área: circunferência x comprimento
Conceito da osseointegração
1965/75 1975/95 1995/hoje
Conceito da osseointegração
1965/75 1975/95 1995/hoje
Conceito da osseointegração
Formato dos implantes
Cilíndricos rosqueáveis
1965/75 1975/95 1995/hoje
Conceito da osseointegração
Formato dos implantes
Cilíndricos rosqueáveis
1965/75 1975/95 1995/hoje
Cilíndricos auto-rosqueáveis e de pressão
Conceito da osseointegração
Formato dos implantes
Cilíndricos rosqueáveis
1965/75 1975/95 1995/hoje
Cilíndricos auto-rosqueáveis e de pressão
Implantes cônicos, anatômicos
Conceito da osseointegração
Formato dos implantes
Cilíndricos rosqueáveis
1965/75 1975/95 1995/hoje
Cilíndricos auto-rosqueáveis e de pressão
Implantes cônicos, anatômicos
Conceito da osseointegração
Formato dos implantes
Superfície dos implantes
Cilíndricos rosqueáveis
1965/75 1975/95 1995/hoje
Cilíndricos auto-rosqueáveis e de pressão
Implantes cônicos, anatômicos
Conceito da osseointegração
lisas
Formato dos implantes
Superfície dos implantes
Cilíndricos rosqueáveis
1965/75 1975/95 1995/hoje
Cilíndricos auto-rosqueáveis e de pressão
Implantes cônicos, anatômicos
Conceito da osseointegração
lisas texturizadas
Formato dos implantes
Superfície dos implantes
Cilíndricos rosqueáveis
1965/75 1975/95 1995/hoje
Cilíndricos auto-rosqueáveis e de pressão
Implantes cônicos, anatômicos
Conceito da osseointegração
lisas texturizadas texturizadas e bioativas
Formato dos implantes
Superfície dos implantes
Macro-estrutura superficial (> 100µm)
Estabilidade e travamento mecânico
1,5x1,5mm
Micro-estrutura superficial (entre 1 e 100µm)
1,5x1,5mm
0,25x0,25mm
Micro-estrutura superficial (entre 1 e 100µm)
1,5x1,5mm
0,25x0,25mm
Micro-estrutura superficial (entre 1 e 100µm)
Adesão, morfologia e orientação celular. Orientação da formação óssea.
0,25x0,25mm
Nano-estrutura superficial (<1µm)
0,25x0,25mm
0,05x0,05mm
Nano-estrutura superficial (<1µm)
0,25x0,25mm
0,05x0,05mm
Nano-estrutura superficial (<1µm)
Contato, citoesqueleto, adesão, morfologia e orientação celular.
Superfície de contato
Superfície de contato
????????????
Processo de Fabricação
Usinagem do metal•Torneamento•Fresagem•Furação
Geração de calor = Resfriamento com óleo mineral
Contaminantes: óleo e resíduos diversos
Remoção dos contaminantes
Lavagem e banhos em•Soluções alcalinas•Técnicas eletrolíticas•Soluções ácidas
Limpeza e embalagem
Limpeza e embalagem
Processo de Fabricação
Limpeza e embalagem
tra
tam
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Cam
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lProcesso de Fabricação
Tipos de Superfícies
Tipos de Superfícies
lisasSomente usinadas
Tipos de Superfícies
lisasSomente usinadas
texturizadasAdição - Subtração - Remodelamento
Nome aos Bois
Nome aos BoisanIsotrópicas
Superfície usinada (MKIII®, Nobel Biocare)
Nome aos BoisanIsotrópicas
Superfície usinada (MKIII®, Nobel Biocare)
Isotrópicas‣ Superfície jateada TiO2 (Tioblast®, AstraTech AB)‣ Superfície jateada + ataque químico: (SLA®, Straumann AG, , Sistema INP)‣ Superfície com ataque químico: (Osseotite®,3i ): Dois ataques ácidos‣ Superfícies recobertas com hidroxiapatita: (SteriOss®, Replace System, Nobel Biocare)‣Superfície oxidada: (TiUnite®, Nobel Biocare)‣Superfície anodizada: (Vulcano®, Conexão) ‣ Tratamento com spray de plasma de titânio (Bonefit ®, Straumann AG)
superfícies lisas
MEV x22
Superfície lisa
Implantes titânio
“Texturizaçao” é artefato da usinagem do titânio.
Sistemas:•Branemark (antigo)•3i•Implamed•Conexão•Sin
MEV x22
Superfície lisa
Implantes titânio
Tamanho médio das rugosidades: 5 micrômetros
MEV x4700
MEV x1000
Superfície lisa
Implantes titânio
Porquê implantes lisos/anisotrópicos?
‣Pequena interface de osseointegração
Porquê implantes lisos/anisotrópicos?
‣Pequena interface de osseointegração
‣Estabilidade inicial oferecida pelo formato do implante
Porquê implantes lisos/anisotrópicos?
‣Pequena interface de osseointegração
‣Estabilidade inicial oferecida pelo formato do implante
‣Menor molhabilidade
Porquê implantes lisos/anisotrópicos?
‣Pequena interface de osseointegração
‣Estabilidade inicial oferecida pelo formato do implante
‣Menor molhabilidade
‣Mais de 30 anos de acompanhamento clínico
Porquê implantes lisos/anisotrópicos?
Porquê modificar se estava tudo bem?
Porquê modificar se estava tudo bem?
Tratamentos de Superfície por
subtração
Superfície Texturizadapor subtração
Obtida através de tratamento com material/solução abrasiva:
• Jateamento de Oxidos (aluminio e titanio)
• Ataque Ácido
• Ataque eletroquímico
Superfície Texturizadapor subtração
Obtida através de tratamento com material/solução abrasiva:
• Jateamento de Oxidos (aluminio e titanio)
• Ataque Ácido
• Ataque eletroquímico
Superfície Texturizada
Jateamento + ácido
MEV x22
Superfície Texturizada
Jateamento + ácido
MEV x22
Óxido de TitânioÓxido de Alumínio
+Ácido Clorídrico (HCl)
Ácido Sulfúrico (H2SO4)
Sistemas:•INP•Bicon•Ankylos•3i•Osteotite•Maioria dos sistemas
Superfície Texturizada
Jateamento + ácido
Imediato após jateamento
Limpeza final com Ácido
MEV x1000MEV x4700
Tamanho médio das rugosidades: 22 micrômetros
Superfície Texturizada
Jateamento + ácidoMEV x138
MEV x50000
Superfície Texturizada
Jateamento + ácidoMEV x138
Tratamentos de Superfície por
adição
Superfície Texturizadapor adição
Superfície Texturizadapor adição
Superfície Texturizadapor adição
Spray de Hidreto de Titânio (50 a 100 ym) usando gás sob forma de plasma (Argônio a 15.000/20.00ºC) jateado sobre superfície do implante a uma velocidade de 3000m/s: união química
Superfície do implante é ativada eletroliticamente e submetida à solução hipersaturada de HA: união mecânica
Superfície Texturizada
Plasma spray de titânio
Spray de Hidreto de Titânio sobre superfície do implante
Sistemas:•Straumann•Astratech•IMZ (antigo)
MEV x23
Superfície Texturizada
Plasma spray de titânio
MEV x1000
MEV x23
Tamanho médio das rugosidades: 15 micrômetros
Tratamentos de Superfície por
remodelamento
Superfície Texturizadapor remodelamento
•Laser•Anodização•Corrosão Eletrolítica
Superfície Texturizadapor remodelamento
•Laser•Anodização•Corrosão Eletrolítica
Oxidação Eletrolítica por Plasma - PEO
Processo parecido com anodização, mas com mais potência e formação controlada de óxidos, que são criados mais cristalinos e resistentes.
Superfície Texturizada
peo
MEV x50MEV x1000
Superfície Texturizada
peo
MEV x50
MEV x5011
MEV x1000
Superfície Texturizada
peo
TiUnite
MEV x50
MEV x5011
MEV x1000
‣Rugosidades pequenas‣Pouco tempo de uso clínico‣In vitro: apresentam maior aderência de
células inflamatórias
‣In vivo: Resultados contraditórios ‣Apresentam propriedades de osteocondução
Superfície Texturizada
Anodização / peo
Porquê texturizar a superfície de Implantes?
Galante J, Lemons J, Spector M. The biologic effects of implant materials. J Orthop Res 9:760-765, 1991
‣Aumento da Superfície de contato = aumento da interface de osseointegração
Porquê texturizar a superfície de Implantes?
Galante J, Lemons J, Spector M. The biologic effects of implant materials. J Orthop Res 9:760-765, 1991
‣Aumento da Superfície de contato = aumento da interface de osseointegração
‣Maior estabilidade mecânica
Porquê texturizar a superfície de Implantes?
Galante J, Lemons J, Spector M. The biologic effects of implant materials. J Orthop Res 9:760-765, 1991
‣Aumento da Superfície de contato = aumento da interface de osseointegração
‣Maior estabilidade mecânica
‣Maior retenção do coágulo = aumento da molhabilidade
Porquê texturizar a superfície de Implantes?
Galante J, Lemons J, Spector M. The biologic effects of implant materials. J Orthop Res 9:760-765, 1991
‣Aumento da Superfície de contato = aumento da interface de osseointegração
‣Maior estabilidade mecânica
‣Maior retenção do coágulo = aumento da molhabilidade
‣ Estímulo do processo de reparo (ainda em pesquisas, mas com resultados promissores)
Porquê texturizar a superfície de Implantes?
Galante J, Lemons J, Spector M. The biologic effects of implant materials. J Orthop Res 9:760-765, 1991
‣Aumento da Superfície de contato = aumento da interface de osseointegração
‣Maior estabilidade mecânica
‣Maior retenção do coágulo = aumento da molhabilidade
‣ Estímulo do processo de reparo (ainda em pesquisas, mas com resultados promissores)
‣Alteração das propriedades químicas da superfície (às vezes indesejadas)
Porquê texturizar a superfície de Implantes?
Galante J, Lemons J, Spector M. The biologic effects of implant materials. J Orthop Res 9:760-765, 1991
‣Aumento da Superfície de contato = aumento da interface de osseointegração
‣Maior estabilidade mecânica
‣Maior retenção do coágulo = aumento da molhabilidade
‣ Estímulo do processo de reparo (ainda em pesquisas, mas com resultados promissores)
‣Alteração das propriedades químicas da superfície (às vezes indesejadas)
‣Tratamento de superfície torna o material reativo
Porquê texturizar a superfície de Implantes?
Galante J, Lemons J, Spector M. The biologic effects of implant materials. J Orthop Res 9:760-765, 1991
‣Aumento da Superfície de contato = aumento da interface de osseointegração
‣Maior estabilidade mecânica
‣Maior retenção do coágulo = aumento da molhabilidade
‣ Estímulo do processo de reparo (ainda em pesquisas, mas com resultados promissores)
‣Alteração das propriedades químicas da superfície (às vezes indesejadas)
‣Tratamento de superfície torna o material reativo‣O contato entre a superfície do implante e componentes biológicos são altamente dependentes das
propriedades do material
Porquê texturizar a superfície de Implantes?
Galante J, Lemons J, Spector M. The biologic effects of implant materials. J Orthop Res 9:760-765, 1991
‣Aumento da Superfície de contato = aumento da interface de osseointegração
‣Maior estabilidade mecânica
‣Maior retenção do coágulo = aumento da molhabilidade
‣ Estímulo do processo de reparo (ainda em pesquisas, mas com resultados promissores)
‣Alteração das propriedades químicas da superfície (às vezes indesejadas)
‣Tratamento de superfície torna o material reativo‣O contato entre a superfície do implante e componentes biológicos são altamente dependentes das
propriedades do material‣Pode apresentar resíduos de corrosão identificados à distância
Porquê texturizar a superfície de Implantes?
Galante J, Lemons J, Spector M. The biologic effects of implant materials. J Orthop Res 9:760-765, 1991
Superfície Texturizada ou lisa?
Superfície Texturizada ou lisa?
Torque
Superfície Texturizada ou lisa?
Torque
Interface
Superfície Texturizada ou lisa?
Torque
Interface
Adesão Celular
Superfície Texturizada ou lisa?
Torque
Interface
Adesão Celular
Mucosite/Perimplantite
Resposta óssea
TITÂNIO USINADO
TECIDO ÓSSEO
Resposta óssea
TITÂNIO USINADO
TECIDO ÓSSEO
TITÂNIO TRATADO
TECIDO ÓSSEO
Resposta óssea
Sistemas Hibridos
Lisa
Sistemas Hibridos
Lisa
texturizada
Sistemas Hibridos
ângulo de contato
α
ângulo de contato
αα
ângulo de contato
αα
ângulo de contato
> Ângulo de Contato > Molhabilidade > Biocompatibilidade
superfícies bioativas
superfícies bioativas
•Grande área de contato ósseo
superfícies bioativas
•Grande área de contato ósseo•Hidrofilia
superfícies bioativas
•Grande área de contato ósseo•Hidrofilia•Tratamento de superfície e desinfecção
eficientes
superfícies bioativas
•Grande área de contato ósseo•Hidrofilia•Tratamento de superfície e desinfecção
eficientes•Maior interaçâo biomaterial e tecido
superfícies bioativas
•Grande área de contato ósseo•Hidrofilia•Tratamento de superfície e desinfecção
eficientes•Maior interaçâo biomaterial e tecido•Aceleração no processo cicatricial
superfícies bioativas
•Grande área de contato ósseo•Hidrofilia•Tratamento de superfície e desinfecção
eficientes•Maior interaçâo biomaterial e tecido•Aceleração no processo cicatricial•Tratamento iônico
superfícies bioativas
•Grande área de contato ósseo•Hidrofilia•Tratamento de superfície e desinfecção
eficientes•Maior interaçâo biomaterial e tecido•Aceleração no processo cicatricial•Tratamento iônico•Carga negativa se une ao Ca+ = adesão
Enhanced Bone Apposition Around Biofunctionalized Sand-blasted and Acid-etched Titanium Implant Surfaces. A histomorphometric study in miniature pigsYves Germanier, Samuele Tosatti, Nina Broggini, Marcus Textor, Daniel Buser
Implantes revestidos de co-polímeros variados
comparados com implantes de superfície
TPS:
Processo cicatricial é acelerado? Traz algum
benefício?
Enhanced Bone Apposition Around Biofunctionalized Sand-blasted and Acid-etched Titanium Implant Surfaces. A histomorphometric study in miniature pigsYves Germanier, Samuele Tosatti, Nina Broggini, Marcus Textor, Daniel Buser
Instalação 1 semana 2 semanas 4 semanas 8 semanas 16 semanas 20 semanas
Superfície Normal Superfície Bioativa
Jateamento + Ataque Ácido + Ativação Iônica = SLActive
TiOBlast modificado com fluoreto = OsseoSpeed
Modificação química que levar a incorporação de ions fluoretados e formação de nanopicos sobre a superfície já modificada por jateamento de plasma de titânio.
O Flúor promove atração por cálcio e fosfatos, indução e diferenciação de células osteoprogenitoras
Bibliografia Livros
The Osseointegration Book: from calvarium to calcaneusPer-Ingvar Branemark. Germany, Quintessence, 2005
Manual de Implantodontia Clínica.M. Davarpanah, H. Martinez, M. Kebir, JF Tecicuanu, Brasil, Artmed, 2003.
Contemporary Implant Dentistry. Carl E. Misch, Brasil, Livraria Santos, 2001
Atlas Coloridos de Odontologia: ImplantodotiaHubertus Spiekermann, Brasil, ArtMed, 2000
Tissue-integrated Prostheses : Osseointegration in Clinical DentistryPer-Ingvar Brånemark, George A. Zarb e Tomas Albrektsson. USA, Quintessence, 1985
Artigos
‣ELIAS, C.N., LIMA, J.H.C., Limpeza e preparação da superfície dos implantes osseointegráveis Master Screw. Rev. Bras. De Implant. V 5, p 10-12 , 1999 ‣SANTOS, P.C.; SANTOS, J.F.F., - Estudo da composição química da superfície de implantes osseointegráveis de titânio por meio da Espectroscopia por energia dispersiva. Dissertação de Mestrado. RPG – v.5, n.3, p167-170, 1998‣KANAGARAJA, S. et al., Cellular reactions and bone apposition to titanium surfaces waith different surface roughness. Biomaterials v.22., p.1809-18 2001‣ADELL, R., LEKHOLM, U., ROCKLER, B., et al. A 15-year study of osseointegrated implants in the ratment of the edentulous jaw. Int j Oral surg. V.10, p.387-416, 1981
‣Agradecimentos à Munir Salomão pela pesquisa das superfícies de contato na osseointegração.‣Websites de todos os sistemas de implantes citados foram consultados.
Cursos com credenciamento no MEC, sob portaria nº 1.342 de 10 de novembro de 2008, seguindo diretivas do CFO para cursos de especialização em odontologia.
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Ao distribuir esta obra, permitir contato direto com autor: Rogério Gonçalves Velasco
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