RIASSUNTO
Una delle cause più frequenti di frattura degli impianti è l’affaticamento. I fattori dell’affaticamento che influenzano in maniera significativa la possibilità di fratture in implantologia sono quattro:
1) il biomateriale, 2) la geometria della struttura, 3) la magnitudo della forza, 4) il numero di cicli.
La reazione all’affaticamento dei biomateriali è caratterizzata da un diagramma dello stress applicato in relazione al numero dei cicli di applicazione. Il “limite di tolleranza” definisce i livelli di stress sotto i quali un biomateriale può essere indefinitivamente caricato senza frattura.
Le leghe di titanio sono da 2 a 4 volte più resistenti in condizioni di affaticamento rispetto al titanio commercialmente puro.
Se un impianto è sottoposto ad uno stress molto alto, possono essere tollerati solo alcuni cicli di carico prima che si fratturi. Al contrario può essere sopportato un numero infinito di cicli di carico quando i livelli di stress sono bassi.
Per ridurre i cicli di carico bisogna cercare di eliminare le abitudini parafunzionali e ridurre i contatti occlusali delle protesi su impianti.
SUMMARY
One of the most frequent cause of implants fracture is strain.
The most important strain factor are: 1) biomaterial 2) structure geometry 3) strain magnitude 4) number of cycles.
Strain reaction of biomaterials is characterized by a stress curve in relation of number of cycles of application.
Tolerance limit defines the stress level in loading a biomaterial without fracture. Titanium alloy is from 2 to 4 more resistant than commercial titanium. When an implant is submitted to an excessive stress it can tolerate only few cycles of loading before fracturing. On the other side, it can be submitted to an infinite number of cycles of loading when stress levels are low.
To reduce the cycles of loading we should try to eliminate parafunctions habits and reduce occlusal contacts of implants prosthesis.
INTRODUZIONE
Gli impianti sono fabbricati con titanio o leghe al titanio che ha un modulo di elasticità 5 – 10 volte superiore a quello dell’osso corticale1. Secondo un principio della meccanica, quando due materiali di diversa elasticità sono uniti insieme senza l’interposizione di un altro materiale ed uno di questi è caricato si osserverà un incremento del contorno di stress ove i 2 materiali sono in contatto2,3. Negli studi fotoelastici tridimensionali (FEA), quando un impianto viene inserito in un simulatore osseo e viene caricato si osserva che lo stress è concentrato sul collo dell’impianto al livello crestale4,5.
Un impianto dentale che viene messo in funzione è soggetto al carico occlusale che noi definiamo carico verticale che può variare in grandezza, frequenza e durata. Le massime forze applicate sui denti e quindi sugli impianti si sviluppano durante la masticazione. Tali forze variano da 2,5 a 22 kg6,7. La durata di applicazione delle forze di masticazione ai denti è di circa nove minuti al giorno8. L’impianto dentale è inoltre soggetto al carico che noi definiamo orizzontale provocato dalle forze periorali della lingua e della muscolatura orale. Queste forze durante la deglutizione, variano tra i 3 ed i 5 psi9.
Le forze masticatorie massime invece sui denti e sugli impianti variano da 22,5 kg a 275 kg10,11. L’applicazione di queste forze può provocare essenzialmente due tipi di fenomeni: il riassorbimento crestale e la frattura dell’impianto.
Lo scopo di questo lavoro è di occuparsi di quest’ultimo fenomeno dimostrando che lo stress che si ha a livello del collo dell’impianto provoca un maggior numero di fratture negli impianti segmentati, in quanto il loro punto debole è la connessione impianto-moncone, rispetto agli impianti interi. Vengono riportati alcuni casi clinici, dati di ricerca e i provvedimenti terapeutici per risolvere il problema.
MATERIALI E METODI
Questo studio è stato progettato all’interno di tre strutture private di Roma dove l’autore esercita la libera professione e le consulenze. Nel periodo di tempo tra gennaio 2001 e febbraio 2002 sono stati inseriti consecutivamente 83 monoimpianti segmentati bifasici di diametro 3,75 e di una lunghezza variabile tra 10 mm e 15 mm e 147 monoimpianti interi monobasici di diametro variabile tra 3 mm e 5,5 mm ed una lunghezza compresa tra 10 mm e 25 mm in pazienti con mancanza di un solo dente, 86 uomini e 144 donne in una età compresa tra i 32 e i 78 anni, di cui 129 per l’arcata inferiore e 101 per l’arcata superiore. Per ottenere i dati con impianti che fossero sottoposti a carico funzionale per almeno un anno, la data di ultima analisi fu fissata per la fine di febbraio 2006.
Il metodo per determinare il fallimento da frattura è stato quello della osservazione clinica del movimento della corona protesica, valutata manualmente utilizzando i manici di due strumenti odontoiatrici, seguita da un esame radiografico endorale per mettere in evidenza la linea di frattura e la possibilità di rimozione della corona ancorata alla porzione fratturata dell’impianto (fig. 1, 2,3,4).
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| Fig. 1 Corona protesica ancorata alla parte fratturata dell’impianto |
Fig. 2 Rx endorale |
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| Fig. 3 Situazione clinica dopo la rimozione della porzione fratturata |
Fig. 4 Collo dell’impianto fratturato |
RISULTATI
La maggior parte dei pazienti si è dimostrata estremamente motivata nel mantenere l’igiene orale. Degli 83 impianti bifasici segmentati 8 hanno riportato una frattura al livello del collo dell’impianto, permettendo la rimozione della corona ancorata alla porzione fratturata dell’impianto, mentre dei 147 monoimpianti monofasici soltanto uno ha presentato una frattura, ma al livello apicale.
| Tabella riassuntiva |
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DISCUSSIONE
Lo scopo principale di una protesi su impianti è quello di restaurare la funzione e l’estetica, sostituendo in modo conservativo e duraturo gli elementi dentali perduti. Per questo motivo la sostituzione del dente singolo con un impianto è la soluzione ottimale. Purtroppo gli impianti segmentati hanno come punto debole il collo dell’impianto in quanto, dovendo ospitare la vite di connessione, il collo dell’impianto è cavo. E’ opinione dell’autore che sia questa la ragione delle fratture riscontrate al collo degli impianti bifasici.
Per quanto riguarda la frattura apicale dell’impianto intero, l’autore ritiene che sia dovuta ad una integrazione esclusivamente apicale dell’impianto stesso la quale provoca un aumento del braccio di leva. (fig5)
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| Fig. 5 Apice dell’impianto intero fratturato |
Possiamo dedurre che la struttura continua degli impianti interi offre una maggiore robustezza e quindi una maggiore garanzia di durata nel tempo, inoltre diversi studi hanno dimostrato il passaggio di fluidi e batteri all’interfaccia moncone impianto di sistemi implantari con connessione avvitata e conseguente riassorbimento osseo ed alterazioni dei tessuti molli12.
CONCLUSIONI
Per sostituire un singolo dente andato perduto è consigliabile usare o un monoimpianto segmentato con diametro maggiore di 3,75 mm, o un impianto intero con diametro dai 3mm in su.
La terapia applicata dall’autore in questi casi di frattura è stata la rimozione dell’impianto segmentato fratturato e la sostituzione con un impianto intero. (fig 6, 7, 8)
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| Fig. 6 Elemento 46 fratturato |
Fig. 7 Impianto rimosso | Fig. 8 Elemento 46 sostituito con un impianto intero |
Fig. 8 Elemento 46 sostituito con un impianto intero
E’ opinione dell’autore che sia la scelta di un impianto segmentato di diametro maggiore di 3,75, sia un impianto intero di diametro maggiore di 3 mm siano una scelta giusta per la sostituzione di un elemento dentale mancante.
BIBLIOGRAFIA
1) Maynard JS, Wilson, RD: Physiologic dimensions of the periodontium significant to the restorative dentist, J Periodontol 50: 170-174, 1979.
2) Lemons JE, Phillips RW:Biomaterials for dental implants. In Mish CE, editor: Contemporary implants dentistry, p262, St Louis 1993, Mosby.
3) VonRecum A, editor: Handbook of biomaterials evaluation, New York, 1978, McGraw-Hill.
4) Bidez M, McLoughlin S Lemon JE: FEA investigation in plate-form dental implant design, Proceeding of the First World Congress of Biomechanics, San Diego, Calif 1990.
5) Misch CE: A three dimensional finite elements analysys of two blade implants neck designs, Master’s thesys University of Pittsburgh
6) Picton DC, Johns RB, Wills DJ et al: The relationship between the mechanism of tooth and implants support, Oral Sci Rev ( Melcher AH, Zarb GA , eds), pp 3-22, Munksgaard, Copenhagen, 1971
7) Scott I, Ash MM Jr: A six-channel intra-oral transmitter for measuring occlusal forces, J Prosthet Dent 16:56. 1966.
8) Graft H: Bruxism, Dent Clin North Am 13:659-665, 1969.
9) Proffitt WR: The facial musculature in its relation to the dental occlusion. In Carlson DS, McNamara JA, editors: Muscle adaptation in the craniofacial region, pp 73-89, Proceedings of symposium, Feb 1978, An Arbor, Mich, Monograph 8 Craniofacial Growth Series, University of Michigan.
10 ) Anderson DJ: Measurement of stress in mastications, J Dent Res 35:664-671. 1958
11) Carlson GE: Bite force and masticatory efficiency. In Kawamura Y, editor: Physiology of mastication, Basel 1974, Karger.
12) Hermann JS, Buser D, Schenk RK, Cochran DL, Crestal bone changes around titanium implants. A histometric evaluation of unloaded nonsubmerged and submerged implants in the canine mandible. J Periodontol 2000b;71:1412-24.