Otključavanje misterije: Kako interfejs za povezivanje implantata i abutmenta utiče na stabilnost zavrtnja?

Znanje

Kako interfejs za spajanje implantata i abutmenta utiče na stabilnost zavrtnja?

Uronite u Enigmu: Istraživanje dinamike stabilnosti vijaka u zubnim implantatima!

20. decembar 2023

Zanimaju vas tajne iza odvrtanja šrafova u stomatologiji implantata? Pridružite nam se na putovanju dok otkrivamo misterije povezivanja implantata i abutmenta. Otkrijte kako ova kritična karika utječe na stabilnost vijaka i drži ključ dugotrajnog uspjeha dentalnih implantata. Pripremite se da otkrijete zamršenosti dentalne implantologije u zadivljujućem istraživanju!

 

Otpuštanje šrafa abutmenta uobičajena je mehanička komplikacija u implantatima, što dovodi do mikropokretanja ili čak loma abutmenta. Ovaj fenomen utiče na zadovoljstvo pacijenata i ima prijavljene stope labavljenja vijaka u rasponu od 5,3% u prvoj godini do 5.8-12.7% u roku od pet godina nakon punjenja.

Različiti faktori doprinose otpuštanju zavrtnja upornjaka, uključujući postavljanje implantata, morfologiju restauracije, dizajn veze upornjaka i implantata i oralnu parafunkciju. Među njima, interfejs povezivanja implantat-abutment se smatra kritičnim aspektom, a njegov uticaj na stabilnost zavrtnja za uporište ostaje nepotpuno shvaćen.

1. Mogući mehanički principi otpuštanja zavrtnja upornjaka

Tokom procesa zatezanja, vijak za uporište podleže elastičnom izduženju, stvarajući silu pred-zatezanja koja ga zaključava u unutrašnje navoje implantata. Otpuštanje vijaka je proces u dva koraka: početne sile žvakanja dovode do blagog klizanja i gubitka sile pred-zatezanja, nakon čega slijedi rotacija vijka i otpuštanje kada sila pred-zatezanja padne ispod kritičnog praga.

Studije pokazuju da čak i bez vanjskih sila, sila predzatezanja može se smanjiti za 2-10% u roku od nekoliko sekundi ili minuta nakon zatezanja, što se pripisuje početnom gubitku momenta uzrokovanom nepravilnostima površine. Ovo je poznato kao slijeganje vijaka.

2. Utjecaj sučelja abutmenta na otpuštanje vijaka

2.1 Vrste povezivanja implantata i abutmenta

Postoje dvije glavne vrste veza implantata i abutmenta: unutrašnje i vanjske veze. Sistemi eksternog povezivanja prenose više sile na vrat implantata i zavrtnje abutmenta, što ih čini sklonijim otpuštanju zavrtnja. Istraživanja sugeriraju da unutrašnji spojni implantati općenito pokazuju bolju stabilnost zavrtnja.

Dok se sistemi unutrašnjeg povezivanja široko koriste u kliničkoj praksi, različiti proizvođači nude različite dizajne unutrašnjeg povezivanja, a njihov uticaj na interfejs implantat-abutment ostaje neizvestan. Eksperimenti in vitro simulacije ugriza otkrivaju da šesterokut u kombinaciji sa konusnim spojevima pokazuje manji gubitak momenta od čistih šesterokutnih spojeva, dok konusne veze još bolje odolijevaju otpuštanju vijaka.

Analiza konačnih elemenata sugerira da je konus u kombinaciji sa šesterokutnim spojevima manje sklon otpuštanju vijaka u odnosu na konus u kombinaciji s osmougaonim spojevima zbog smanjenog odvajanja između vijka i unutrašnje površine upornjaka. Međutim, studije navode potencijalne negativne efekte na biomehaničku stabilnost zbog prisustva struktura protiv rotacije. Optimalni dizajn unutrašnjeg spoja zahtijeva daljnju validaciju.

2.2 Materijal abutmenta

Kontroverze okružuju uticaj materijala za uporište na stabilnost interfejsa implantat-abatment. Komparativna istraživanja na tri nivoa upornjaka od čistog titanijuma i Ti-6Al-4V upornjaka pokazuju da Ti-6Al-4V ima manji uticaj na otpuštanje šrafova zbog većeg čvrstoća na savijanje interfejsa. Pokazalo se da premazivanje upornjaka karbonskim filmovima smanjuje otpuštanje vijaka povećanjem površinske čvrstoće.

Unatoč poboljšanju metalnih upornjaka, estetski problemi i dalje postoje. Keramički abutmenti rješavaju ove probleme, ali predstavljaju izazove u dugoročnoj kompatibilnosti s metalnim implantatima i vijcima za abutment. Opažanja habanja na sučelju cirkonijum abutment-implantat i manje neusklađenosti nakon dinamičkog opterećenja postavljaju pitanja o gubitku momenta.

Istraživanje interakcije između cirkonija i metala ukazuje na neizbježnost habanja, a potrebna su daljnja istraživanja kako bi se utvrdilo da li trošenje napreduje tokom vremena. Rizik od otpuštanja šrafa i loma implantata je povećan kada cirkonijum abutmenti stupe u interakciju sa metalom. Iako se očekuje habanje metala na metal, razumijevanje ograničenja sučelja cirkonijum-metal zahtijeva dodatna istraživanja.

2.3 Abutmenti trećih strana

Abutmenti drugih proizvođača, koji se često proizvode korištenjem CAD/CAM metoda, nude prednosti u preoblikovanju anatomije gingive. Međutim, njihova dugoročna klinička i eksperimentalna stabilnost nema dovoljno istraživanja. Poređenja između originalnih i CAD/CAM upornjaka pokazuju smanjeni obrtni moment u CAD/CAM abutmentima nakon cikličkog opterećenja, što se može pripisati mikropokretima ili malim prazninama između abutmenta i implantata ili vijka.

Studije sugeriraju da originalni abutmenti nadmašuju abutmente trećih strana, naglašavajući potrebu za dubljim istraživanjem neusklađenosti interfejsa i problema mikro-praznina koji proizlaze iz CAD/CAM metoda obrade.

Zaključno, razumijevanje mehaničkih principa i faktora sučelja koji utječu na otpuštanje zavrtnja upornjaka je ključno za razvoj pouzdanijih implantata. Potrebna su daljnja istraživanja kako bi se potvrdili optimalni dizajni unutrašnjeg spoja, istražila dugoročna kompatibilnost keramičkih upornjaka i riješili problemi vezani za abutmente trećih strana proizvedenih korištenjem CAD/CAM metoda.

3. Utjecaj vijčanog sučelja na otpuštanje zavrtnja abutmenta u dvodijelnim sistemima implantata

U dvodijelnim sistemima implantata, vijak za uporište igra ključnu ulogu u povezivanju implantata i abutmenta, održavajući stabilnost spojnog interfejsa. Sila pred-zatezanja je ključni faktor u sprečavanju otpuštanja zavrtnja, pri čemu je 90% obrtnog momenta tokom procesa zatezanja posvećeno prevazilaženju trenja, dok samo 10% doprinosi stvaranju sile pred-zatezanja. Pretvaranje momenta zatezanja u silu predzatezanja usko je povezano s različitim faktorima kao što su čvrstoća materijala zavrtnja, koeficijent trenja, geometrijski oblik i metoda zatezanja, od kojih mnogi ostaju nepotpuno shvaćeni.

3.1 Morfologija vijaka

Vijci se sastoje od navoja i osovine, uobičajeno dostupni na tržištu kao vijci s ravnom glavom i dugom osovinom sa 6 do 12,5 zavoja navoja. Tokom procesa zatezanja, tri navoja na dnu vijka prvenstveno snose opterećenje. Studije koje upoređuju vijke s ravnom glavom i konusne vijke pokazuju da konusni vijci bolje održavaju obrtni moment prije opterećenja, ali nakon opterećenja, nema značajne razlike u utjecaju momenta između njih dva. Međutim, eksterni eksperimenti sugeriraju da konusni vijci pokazuju veću otpornost na obrtni moment čak i nakon opterećenja.

Što se tiče utjecaja šrafova s ​​ravnom ili konusnom glavom na popuštanje i prijenos naprezanja, može biti potrebno dalje istraživanje kroz analizu konačnih elemenata. Istraživanje koje je sprovelo Mohammed sugeriše da sistemi spoljašnjih šestougaonih spojeva sa 3,5 zavoja navojnih vijaka imaju manji uticaj na otpuštanje zavrtnja u poređenju sa unutrašnjim šestougaonim priključnim sistemima, pri čemu se kraći navoji smatraju boljim u spoljašnjim šestougaonim vezama u odnosu na unutrašnje heksagonalne veze.

Zipprichov izvještaj sugerira da je korak navoja potreban za stvaranje sile pred-zatezanja obično manji od unutrašnjih navoja implantata. Međutim, optimalno smanjenje koraka radi stabilnosti i utjecaj promjera vijka na silu prednatezanja ostaju nejasni.

3.2 Materijal zavrtnja i vijci drugih proizvođača

Vlačna i savojna čvrstoća samog materijala može uticati na otpuštanje vijaka. Vijci od legure pokazuju veći modul elastičnosti i čvrstoću tečenja od legure titana, što rezultira boljom elastičnom deformacijom i većom silom pred-zatezanja pod istim momentom zatezanja. Studije u kojima se upoređuju vijci od čistog titana i Ti-6AL-4V šrafova pokazuju da vijci od čistog titanijuma pokazuju izraženije popuštanje pod istim uslovima, potencijalno povezano sa Ti-6AL-4V višim granica popuštanja.

Analiza konačnih elemenata Wu et al. otkriva da CAD/CAM vijci imaju lošiju prilagodljivost između vijka i implantata, uzrokujući koncentraciju naprezanja na vijku i utječu na otpuštanje i lom vijka. Preporučljivo je izbjeći kliničku upotrebu vijaka za abutment drugih proizvođača, iako ovom zaključku nedostaje dovoljno kliničkih istraživanja za potvrdu. Smanjenje koeficijenta trenja između zavrtnja za uporište i unutrašnje površine implantata, pretvarajući na taj način veći moment zatezanja u silu pred-zatezanja, može povećati pritisak između navoja i smanjiti otpuštanje vijka.

Bordin et al. predlažemo da premazivanje vijaka upornjaka sa ugljikom nalik dijamantu (DLC) poboljšava površinsku tvrdoću i Youngov modul, smanjujući koeficijent trenja na sučelju vijka i sprječavajući otpuštanje vijaka. Colpak je također predložio tretman anodizacije za povećanje tvrdoće površine titanijuma i smanjenje koeficijenta trenja. Međutim, potrebno je dugoročno kliničko praćenje kako bi se procijenilo potencijalno nepovratno trošenje uzrokovano interakcijom između tvrđe površine zavrtnja i mekše unutrašnje površine implantata.

3.3 Metode zatezanja

Trenutno ne postoji standardizirana procedura zatezanja vijaka. Rani prijedlozi su sugerirali rutinsku kliničku proceduru ponovnog zatezanja 10 minuta nakon početnog zatezanja kako bi se minimiziralo kasnije otpuštanje vijaka. Varvarine studije pokazuju da ponovno zatezanje 2-5 minuta nakon početnog zatezanja rezultira minimalnim gubitkom momenta. Alnasserovo istraživanje upoređujući različite metode zatezanja sugerira da ponovljeno zatezanje tri puta daje maksimalni obrtni moment.

Uprkos raspravama o efikasnosti metoda kontinuiranog otpuštanja i zatezanja da se odupru otpuštanju zavrtnja, studije sugerišu da efikasnost metode može zavisiti od materijala zavrtnja. Kontinuirano popuštanje može povećati silu prednatezanja, dok neki tvrde da ponovljeno zatezanje i popuštanje može smanjiti silu prednatezanja. Kliničke preporuke za zatezanje vijaka trebaju se temeljiti na specifičnom kliničkom scenariju i smjernicama proizvođača, naglašavajući važnost izbjegavanja nepotrebnog zatezanja i otvaranja.

Arshadovo istraživanje naglašava važnost ograničavanja broja ciklusa zatezanja vijaka, naglašavajući da je ograničavanje frekvencije zatezanja važnije od korištenja novih vijaka. Elektronski mikroskopski snimci navoja potvrđuju da ponovljeno zatezanje može uzrokovati oštećenje kontaktne površine navoja, ostavljajući metalne ostatke između vijka i unutrašnjih navoja implantata, smanjujući efektivnu kontaktnu površinu. Studije koje procjenjuju utjecaj ponovnog zatezanja u odnosu na zamjenu šrafova na otpuštanje sugeriraju da je ponovno zatezanje nakon vanjskog opterećenja efikasnije u smanjenju otpuštanja vijaka.

4. Uticaj interfejsa implantata na otpuštanje vijaka

Implantati uskog prečnika su održiva opcija u područjima sa nedovoljnom koštanom masom, ali u poređenju sa implantatima konvencionalnog prečnika, nose veći rizik od mehaničkih komplikacija. Sammourovi in ​​vitro eksperimenti dinamičkog opterećenja potvrđuju da implantati konvencionalnog prečnika imaju prednost u smanjenju gubitka momenta u odnosu na implantate uskog prečnika. Dok su domaći implantati uglavnom čisti titanijum, pokazali su se odlični kratkoročni klinički rezultati implantata od cirkonija. Međutim, korištenje metalnih šrafova za spajanje na implantate od cirkonijuma predstavlja značajan izazov za dugoročnu stabilnost gornjih ispuna.

5. Izazovi i izgledi

Iako utjecaj otpuštanja zavrtnja za uporište na stopu preživljavanja implantata može biti minimalan, ponavljane pojave mogu utjecati na zadovoljstvo pacijenata i dovesti do neuspjeha restauracije implantata. Interfejs povezivanja implantata i abutmenta, kao najslabiji dio sistema implantata, i dalje predstavlja mnoge izazove koji zahtijevaju dubinsko istraživanje i poboljšanje. Ključna područja uključuju određivanje optimalnih površinskih tretmana za abutmente i površine zavrtnja kako bi se smanjio rizik od otpuštanja zavrtnja, razumijevanje idealnog smanjenja nagiba zavrtnja u odnosu na unutrašnje navoje implantata kako bi se povećala sila pred-zatezanja, poboljšanje prilagodljivosti CAD/CAM-proizvedenih upornjaka na implantate, i identificiranje najboljih materijala za vijke spojene na implantate od cirkonija. Uz kontinuirani napredak u nauci o materijalima i dublje istraživanje efekata otpuštanja vijaka, moguće je smanjiti stopu otpuštanja vijaka upornjaka. Ovaj pregled također služi kao podsjetnik kliničarima da redovno pregledaju komponente implantata u svojoj kliničkoj praksi.