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Resumo

Objetivo: O objetivo deste estudo in vitro é apresentar um protocolo de descolagem desenvolvido para remover uma restauração de zircônia monolítica retida por parafuso de seu pilar de titânio, e avaliar microscopicamente a integridade do pilar tanto no nível protético quanto no nível de conexão.

Materiais e Métodos: Um total de 30 amostras foi testado. Cada amostra consistia em uma restauração de zircônia monolítica colada em um pilar de link de titânio. Cinco formas diferentes foram projetadas e fabricadas. Aleatoriamente, um terço dos pilares de link de Ti foi submetido a um processo de anodização. Em seguida, todas as amostras de zircônia foram coladas aos pilares de link de Ti de acordo com um protocolo pré-estabelecido. Quarenta e oito horas depois, as amostras foram descoladas de acordo com o protocolo experimental. Os resultados foram avaliados por meio de uma inspeção visual com um microscópio óptico, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise de composição química.

Resultados: Trinta amostras foram coletadas e analisadas visualmente. Sete amostras foram avaliadas aleatoriamente por meio de microscopia eletrônica de varredura. Em todos os exames, nenhuma alteração relevante foi relatada. A análise de composição química também não revelou alterações na estrutura química do titânio.

Conclusões: Os pilares de titânio não alteram a estrutura e as propriedades do material, não criando mudanças de fase ou o surgimento de óxidos que induzam fragilidade. Mais estudos clínicos com períodos de acompanhamento mais longos são necessários para confirmar esses resultados preliminares.

Introdução

A precisão na interface implante-pilar é um dos aspectos mais importantes que influenciam o remodelamento ósseo marginal e o risco de peri-implantite. Microfissuras e vazamentos bacterianos desempenham um papel importante nas reações inflamatórias peri-implantares e na subsequente perda de osso de suporte para restaurar a largura biológica fisiológica. O pilar definitivo colocado na inserção do implante e que não é removido parece ser uma abordagem protética eficaz para reduzir o remodelamento ósseo marginal fisiológico. No entanto, nas últimas décadas, as restaurações de implante retidas por parafuso aumentaram em popularidade devido à sua retenção previsível, recuperabilidade e à falta de cimento subgengival potencialmente retido. Este último ponto tornou-se muito importante devido à tendência de colocar implantes subcrestais.

A colocação de implantes guiada por prótese é crucial para o sucesso a longo prazo do tratamento, permitindo que os implantes sejam instalados na posição e profundidade mesio-distal e bucco-lingual mais precisas. Alguns estudos mostram que não há diferenças clínicas ao colocar implantes 0,5 mm ou 1,5 mm subcrestais; portanto, os clínicos podem escolher como preferirem. No entanto, a profundidade da colocação do implante deve ser cuidadosamente planejada para considerar o osso disponível e a espessura do tecido mole, o tipo de implante e o tipo e forma da reconstrução protética subsequente. Colocar um implante em uma posição subcrestal pode ter um impacto positivo, especialmente na área estética, onde obter um perfil de emergência harmonioso é obrigatório. No entanto, a posição vertical depende principalmente do tipo de conexão. Implantes com conexão cônica interna e troca de plataforma na interface implante–pilar demonstraram manter níveis ósseos estáveis ao longo de um período médio de acompanhamento de dois anos quando colocados subcrestalmente.

Devido à sua estética, altas propriedades mecânicas e biocompatibilidade, as cerâmicas de zircônia tetragonal estabilizada com ítrio ganharam popularidade como o material restaurador preferido para coroas unitárias suportadas por implantes na área estética, com taxas de sobrevivência variando entre 90% e 96% após períodos de observação de 5 e 10 anos, respectivamente. Por essas razões e mais, as empresas de implantes comercializam várias opções protéticas para fornecer restaurações suportadas por implantes retidas por parafuso. Dentro dessas opções, os pilares de base de titânio (TBAs) ou pilares de ligação de titânio podem ser considerados opções de tratamento viáveis para restaurar implantes dentários. A restauração final é uma solução híbrida cimentada-parafusada, estética, composta por uma restauração sem metal que é colada fora da boca do paciente a um TBA original. Os principais benefícios dessa abordagem incluem sua recuperabilidade, ajuste altamente preciso entre implante e pilar (garantido pelo fabricante) e a personalização do perfil de emergência. Além disso, ao trabalhar em um fluxo de trabalho totalmente ou semi-digital, soluções protéticas híbridas também potencializam reduções nos custos de produção em comparação com o fluxo de trabalho clássico.

Para criar soluções protéticas híbridas, restaurações de zircônia monolítica ou porcelana fundida em zircônia (PFZ) são projetadas por computador (CAD) e fabricadas por computador (CAM) com uma abordagem semi-digital ou totalmente digital. Finalmente, as restaurações de zircônia são coladas na cadeira em TBAs, resultando em restaurações híbridas cimentadas/retenidas por parafuso. Essa abordagem reduz qualquer processo inflamatório devido a resíduos de cimento nos tecidos peri-implantares, mantendo sua recuperabilidade. A colagem também pode ser realizada em um laboratório dental sob condições controladas; no entanto, caso correções cerâmicas maiores sejam necessárias (cor, pontos de contato, oclusão), o TBA deve ser descolado da restauração cerâmica antes de ser colocado no forno cerâmico dental a 370°C por cinco minutos. Além disso, quando uma restauração de zircônia é descolada, o cimento resinoso permanece aderido a ela, e isso deve ser removido antes que a restauração possa ser recimentada. Na literatura, existem vários artigos sobre protocolos de colagem e força retentiva. No entanto, no momento da redação deste manuscrito, e ao conhecimento dos autores, não existem manuscritos relatando procedimentos de descolagem e seu impacto na superfície dos pilares de titânio.

O objetivo deste estudo in vitro é apresentar um protocolo de descolagem desenvolvido para remover uma restauração de zircônia monolítica retida por parafuso de seu TBA e avaliar microscopicamente a integridade do suporte tanto no nível prostético quanto no nível de conexão implante-suporte.

Materiais e Métodos

No total, 30 amostras foram consideradas para esta pesquisa in vitro. Nenhum estudo semelhante foi encontrado na literatura. Por essa razão, uma análise de tamanho de amostra a priori não foi realizada. Cada amostra consistiu em uma restauração de zircônia monolítica (MZR) colada em um TBA (Ti-link Abutment, Osstem Implant, Seul, Coreia do Sul). Todas as MZRs foram projetadas (projeto assistido por computador, CAD) e fabricadas (fabricação assistida por computador, CAM) em um laboratório dental na Itália usando um protocolo padronizado conforme recomendado pelo fabricante (ST ML, UpCera Shenzhen Dental Technology Co. LTD., Nobil-Metal, Asti, Itália). A composição percentual da zircônia utilizada foi ZrO2 + HfO2 + Y2O3 > 98%; Er2O3 < 1,0%; Fe2O3 < 0,3%; Pr2O3 < 0,2%; outros óxidos < 0,5%. Cinco formas diferentes foram projetadas e fabricadas, representando as possíveis variáveis clínicas extremas (Tabela 1 e Figura 1). Os principais dados físicos estão relatados na Tabela 2.

Tabela 1. Principais características dos MZRs utilizados nas amostras.
Figura 1. Projeto assistido por computador (CAD) de manufatura assistida por computador (CAM) MZRs utilizados como amostras.
Tabela 2. Dados físicos principais da zirconia utilizada.

Aleatoriamente, um terço (10 de 30) dos TBAs foi submetido a um processo de anodização em um banho de anodização aquecido a 20°C com uma solução de 10 g de fosfato de trisódio (TPS) em 500 mililitros (mL) de água destilada sob uma densidade de corrente de 5 mA × cm2 devido a um potencial de anodização estabilizado de 65 V (anodizador de titânio, Artiglio S.n.c., Parma, Itália). O processo de anodização resultou na formação de uma camada de óxido de cor dourada com uma espessura de cerca de 120 µm em 30 s. Subsequentemente, todas as amostras de zirconia foram unidas aos TBSs de acordo com um protocolo bem conhecido (Tabela 3), conforme segue.

Tabela 3. Procedimentos de colagem.

A fita de Teflon foi usada para selar o buraco do parafuso. Em seguida, os MZRs foram colados ao TBA usando cimento resinoso PANAVIA SA (Cimento SA Universal, Kuraray Noritake). Um gel inibidor de oxigênio (gel Oxyguard II, Kuraray Noritake, Milão, Itália) foi utilizado para permitir a cura completa. Inicialmente, uma cura rápida de 5 s foi realizada (Valo, Ultradent, Salt Lake City, UT, EUA). Após a remoção do excesso de cimento, as amostras foram colocadas em uma luz de cura de laboratório dental e polimerizadas por 5 min. Finalmente, as amostras foram limpas e polidas (Figura 2).

Figura 2. Pilares de base de titânio após o procedimento de colagem.

Quarenta e oito horas depois, as amostras foram descoladas de acordo com o protocolo experimental relatado na Tabela 4 e conforme publicado anteriormente.

Tabela 4. Procedimentos de descolagem: configurações do forno cerâmico.

Os TBAs foram removidos das restaurações de zircônia usando uma ferramenta personalizada inserida no orifício de acesso do parafuso do pilar (Figuras 3 e 4).

Figura 3. Ferramenta personalizada usada para remover as restaurações de zircônia.
Figura 4. Pilares de base de titânio imediatamente após o procedimento de descolagem.

Finalmente, todos os TBAs foram limpos de acordo com um protocolo estabelecido (Tabela 5), inspecionados com o microscópio óptico e analisados via SEM.

Tabela 5. Procedimento de limpeza após descolagem: tratamento dos MZRs e dos TBAs.

As análises de SEM foram realizadas em dois centros, um centro público em Varsóvia (Universidade de Tecnologia de Varsóvia, Varsóvia, Mazóvia, Polônia) e outro centro privado em Villafranca d’Asti, Itália (R&D Nobil Metal SpA). Todos os dados coletados foram analisados no Departamento de Medicina, Cirurgia e Farmácia, Universidade de Sassari, Itália.

Resultados

Todos os MZRs e TBAs foram submetidos a uma inspeção visual com um microscópio óptico com diferentes ampliações (até 40× valor de ampliação, estereomicroscópio Leica MS5, Leica, Milão, Itália) para avaliar a resposta da zircônia ao protocolo de descolagem aplicado, como fratura e/ou fissura microscópica.

Aleatoriamente, 2 de 10 TBAs anodizados e um novo TBA de titânio (usado como controle) foram examinados por meio de microscopia eletrônica de varredura (SEM) usando um SEM Zeiss EVO 10 (R&D Nobil Metal SpA, Itália) operado a 20 kV para avaliar qualquer tipo de diferença microscópica em relação à amostra de teste.

Aleatoriamente, 5 de 20 TBAs não anodizados (teste) e um novo TBA (usado como controle) foram examinados por meio de microscopia eletrônica de varredura (SEM) usando um SEM Hitachi SU70 operado a 30 kV para avaliar qualquer tipo de diferença microscópica em relação à amostra de teste.

A análise da composição química de todas as amostras analisadas (TBAs de teste e controle) foi realizada por uma sonda EDS (Bruker—XFlash Detector, R&D Nobil Metal SpA, Itália) integrada ao SEM Zeiss EVO 10 (R&D Nobil Metal SpA, Itália).

 

Resultados

Após o procedimento de descolagem, todos os MZRs e TBAs foram inspecionados visualmente com um estereomicroscópio. Todas as amostras foram descoladas de acordo com o protocolo mencionado. Em seguida, todos os MZRs foram considerados livres de complicações, como fraturas ou linhas de fissura, independentemente das formas. A Figura 5 mostra uma visão geral dos dois TBAs—do lado esquerdo, a peça está em uma condição inicial, e o lado direito mostra os TBAs após os procedimentos descritos. A diferença de cor entre esses dois pode ser facilmente percebida. A condição inicial mantém a aparência típica do titânio, enquanto a segunda ficou amarela. Este é um resultado esperado, pois, durante a exposição ao calor a 370°C, uma camada de óxido é criada na superfície do titânio.

Figura 5. Controle (esquerda) e teste (direita) TBAs.

Como nenhum dano foi encontrado na análise estereomicroscópica, as amostras seguiram diretamente para a inspeção SEM. Mais detalhes podem ser encontrados nas imagens SEM apresentadas na Figura 6a–d. Uma parte cônica dos TBAs é comparada na Figura 6a,b. Como pode ser observado, o contraste na parte após a exposição térmica é visivelmente menos proeminente, o que pode estar relacionado a uma menor condutividade do espécime ou à presença de uma camada muito fina, que pode dificultar a fuga de elétrons secundários durante as observações. Ambas as características podem estar ligadas à presença de uma camada de óxido estabelecida durante a exposição térmica do TBA. Um aumento maior do TBA em sua condição inicial revela os padrões do processo de fabricação—o usinagem. A cimentação e remoção da zircônia não mudaram esses padrões, como visto na Figura 6d, mas algumas pequenas alterações na superfície podem ser notadas. Resultados semelhantes foram encontrados para os TBAs anodizados em comparação com o controle e o novo pilar de titânio (Figura 7).

Figura 6. Testes (a,c) e controle (b,d) TBAs a 30× (a,b) e 500× (c,d).
Figura 7. TBAs anodizados (a,c) e controle (b,d) a 85× (a,b) e 300× (c,d). A mancha preta na Figura 7d está relacionada à carga elétrica na poeira na superfície do espécime.

A análise da composição química (gráfico de Espectroscopia de Raios X por Dispersão de Energia [EDS]) não mostrou diferenças entre os grupos de teste e controle (Figura 8).

Figura 8. Gráfico de Espectroscopia de Raios X por Dispersão de Energia (EDS) (R&D Nobil Metal SpA, Itália).

Discussão

Este estudo in vitro foi desenvolvido para avaliar microscopicamente o efeito de um protocolo de descolagem aplicado para remover uma restauração de zircônia monolítica retida por parafuso de sua TBA. Até onde os autores sabem, no momento da redação deste artigo, não existem estudos comparáveis. Portanto, é impossível comparar os resultados da pesquisa atual com outros estudos.

Uma das características mais importantes de uma restauração suportada por implante é sua recuperabilidade, que pode ser necessária para complicações do implante. As restaurações cerâmicas monolíticas atendem à necessidade de reconstruções estéticas adequadas e reduzem o risco de lascas de porcelana. No entanto, algumas complicações, como o afrouxamento do parafuso, ainda podem ser observadas. Além disso, o contato interproximal pode ser perdido nos locais dos implantes, aumentando o risco de doença periodontal. Os TBAs foram introduzidos para superar o risco de fratura do pilar de restaurações de zircônia de uma peça, permitindo uma ligação híbrida (cimento e parafuso), uma forte conexão entre os implantes e as restaurações de zircônia monolítica, e finalmente proporcionando um resultado estético favorável, a longo prazo, e satisfação do paciente. Restaurações de zircônia monolítica unidas aos TBAs podem ser facilmente recuperadas pela boca do paciente; no entanto, um protocolo rigoroso, como o apresentado nesta pesquisa, deve ser aplicado.

No presente estudo, as amostras analisadas foram levadas a uma temperatura máxima de 37°C seguindo parâmetros padronizados, evitando a chamada "fase de alívio de estresse". Isso previne mudanças estruturais geralmente obtidas pelo titânio com uma temperatura mais alta. No presente estudo, observações com microscópio estereográfico e SEM mostram a formação de óxidos devido a mudanças de cor na superfície para amarelo (veja a Figura 6). Do ponto de vista do material, o processo de desunião não alterou as propriedades nem as dimensões dos TBAs. A conexão do implante está livre de quaisquer alterações. Além disso, a parte onde a coroa foi cimentada teve algumas mudanças menores, mas irrelevantes.

A formação de óxido de titânio em altas temperaturas é um fato bem conhecido, e foi constatado que é influenciada pela temperatura de recocção. A oxidação ocorre devido à alta reatividade do titânio com o oxigênio no ar, mesmo à temperatura ambiente. A morfologia da superfície e as propriedades estruturais e elétricas dos filmes de TiO2 são influenciadas pela temperatura de recocção. Observou-se que, quando a temperatura de recocção aumenta até 900°C, o tamanho dos cristais de TiO2 aumenta. No entanto, a cerca de 300° C, os filmes de TiO2 cristalizam na fase anatase com baixa cristalinidade. No mesmo estudo, os valores calculados do tamanho dos cristais foram inferiores a 30 nm. Isso significa que a parte de conexão deve ser até 30 nanômetros maior do que o TBA de controle. No entanto, este é um processo transformador que não deve influenciar a dimensão geral dos TBAs. Além disso, de acordo com a literatura, isso pode ser clinicamente irrelevante. Foi demonstrado que discrepâncias superiores a 10 µm resultam em microvazamentos e micromovimentos que permitem a infiltração bacteriana e resultados mecânicos, como afrouxamento de parafusos. Um sinal de oxidação é a descoloração devido a uma camada frágil enriquecida com oxigênio próxima à superfície (Alpha Case), o que pode ser prejudicial às propriedades mecânicas das amostras.

A principal limitação da pesquisa atual é a natureza in vitro do estudo. Além disso, embora 30 amostras tenham sido fabricadas e analisadas visualmente, apenas 7 das 30 amostras foram avaliadas aleatoriamente com SEM. No entanto, todas as cinco amostras escolhidas aleatoriamente mostraram os mesmos resultados, não justificando assim testes adicionais. Além disso, os modos de falha não foram registrados, e nenhuma avaliação de algoritmo foi realizada para análise estatística. Por essas razões, os dados devem ser interpretados com cautela. No entanto, os benefícios desta pesquisa podem ser aplicados em vários campos da odontologia de implantes, incluindo reabilitação protética em implantes.

Embora nenhum teste mecânico ou clínico tenha sido realizado, as principais considerações clínicas são que os TBAs poderiam ser reutilizados no mesmo paciente após a descolagem nos casos em que o protocolo publicado foi aplicado. No entanto, os autores acreditam que os TBAs devem ser colados na cadeira após a prova clínica, para evitar a necessidade de descolagem.

 

Conclusões

À luz do que foi observado na análise de SEM, o tratamento realizado em pilares de titânio pareceu não alterar a estrutura e as propriedades do material, nem criar mudanças de fase ou o surgimento de óxidos que induzam fragilidade. De acordo com esses resultados, os pilares de titânio podem ser reutilizados após a descolagem. Mais estudos clínicos com tempos de acompanhamento mais longos são necessários para confirmar esses resultados preliminares.

 

Marco Tallarico, Łukasz Zadrożny, Nino Squadrito, Leonardo Colella, Maurizio Gualandri, Daniele Montanari, Gianantonio Zibetti, Simone Santini, Witold Chrominski, Edoardo Baldoni, Silvio Mario Meloni, Aurea Immacolata Lumbau e Milena Pisano

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