Studio in vitro sulla connessione di sistemi implantari dentali

Estratto da: Studio in vitro sulla connessione di sistemi implantari dentali.
Bedini R, Ioppolo P, Pecci R, Rizzo F, Di Carlo F, Quaranta M.
Roma: Istituto Superiore di Sanità; 2007. (Rapporti ISTISAN 07/7).

Abstract
Grandi progressi sono stati compiuti negli ultimi dieci anni nel campo della ricerca e della evoluzione tecnologica in implantologia dentale permettendo alla terapia implantare di divenire oggi una soluzione terapeutica non solo per le edentulie totali o parziali ma anche per le monoedentulie. L’obiettivo di questo lavoro è stato quello di valutare invitro l’accoppiamento della parte inserita nell’osso (fixture), l’impianto vero e proprio, con la sovrastruttura (abutment) poiché durante l’utilizzo in vivo, cioè sotto carico e vibrazioni, tale connessione può essere soggetta ad allentamento e/o svitamento, poiché la maggior parte dei sistemi implantari sono realizzati con un tipo di connessione a vite. Sono stati analizzati due diversi sistemi implantari sottoposti a test di fatica, tramite l’utilizzo di strumentazione pneumatica, per la simulazione di un periodo di cicli pari a cinque anni di invecchiamento. Per un’indagine più approfondita delle prestazioni tecniche morfologiche dei sistemi implantari sono state effettuate osservazioni microtomografiche tridimensionali, prima e dopo le prove di fatica, per poter valutare a livello microscopico eventuali differenze nel posizionamento relativo della fixture rispetto all’abutment, eventuali danneggiamenti, innesco di microcricche o fessurazioni, ecc. Sebbene non si possa predire esattamente il comportamento in vivo dell’impianto stesso, è indubbio però che tale simulazione può costituire una valida indicazione ai fini dell’applicazione clinica.
Parole chiave: Connessione fixture-abutment, Impianti dentali, Prove meccaniche a fatica, Microtomografia 3D

INDICE

2. Connessioni impianto-moncone
2.1. Connessioni esterne
2.2. Connessioni interne

2. CONNESSIONI IMPIANTO-MONCONE
2.1. Connessioni esterne
L’esagono esterno è stato il primo sistema di connessione utilizzato in implantologia e nasce con Branemark all’inizio solo come meccanismo di accoppiamento con funzione di guida per facilitare l’inserimento del moncone, poi ha ampliato le sue funzioni fino a diventare un vero e proprio meccanismo anti-rotazione.
Esso è stato utilizzato in seguito da varie case che lo hanno rappresentato e interpretato in vari modi, determinando modifiche varie sia a livello dell’altezza o del diametro dell’esagono stesso, sia a livello della vite di serraggio, che è stata profondamente cambiata dal punto di vista del materiale, del diametro, del numero delle spire, della dimensione del gambo, della lunghezza, delle filettature e dell’applicazione del torque (34).
Ad oggi le varianti protesiche relative all’interfaccia impianto-moncone, proposte dal mercato sono circa una ventina.
Quando questi vengono utilizzati per riabilitazioni di monoedentulie o edentulie parziali nei settori posteriori, l’interfaccia e la vite di serraggio sono soggette a carichi masticatori molto elevati, sottoponendo la vite a insidiose forze laterali flettenti, di inclinazione e di allungamento che possono mobilizzarla.
In letteratura esistono diversi studi che documentano l’incidenza di complicanze tecniche a carico di impianti dotati del sistema di connessione a esagono esterno con percentuali che vanno dal 6 al 45%. Jemt, infatti, in un follow-up di 3 anni su 69 impianti con una connessione ad esagono esterno notò che, solo al primo anno di carico, in 31 casi c’era stato bisogno di riavvitare la vite di connessione dell’abutment. Il problema peraltro si ripresentò anche nei due anni successivi, e precisamente al secondo anno in 27 casi e al terzo in 21 (35).
Secondo uno studio (9) la percentuale di allentamento della vite ammonta al 27% in protesi fissa.
Non va dimenticata però anche l’importanza del perfetto adattamento tra impianto ed esagono del moncone. Secondo uno studio (11), infatti, quando l’erosione della forza di fissaggio raggiunge un livello soglia, si ha rotazione antioraria del moncone.
Per cercare di ovviare alle complicanze biomeccaniche, come per l’appunto l’allentamento della vite di connessione o la frattura del moncone o della vite di serraggio, le case produttrici di impianti con connessione ad esagono esterno, e non solo, hanno introDro l’uso di chiavi dinamometriche che conferissero alla vite un calcolato torque. Questo accorgimento, tuttavia, non ha eliminato completamente il problema pur determinandone una riduzione dell’incidenza.
I carichi applicati sulle interfacce tra le varie componenti implantari portano poi al manifestarsi di diverse discrepanze a livello delle stesse riducendo notevolmente l’adattamento e la precisione della connessione.

2.2. Connessioni interne
Tra le connessioni interne le più utilizzate sono le connessioni a esagono interno, ottagono interno, coniche a vite e a cono Morse.
Le connessioni interne hanno dimostrato fin da subito maggiore stabilità meccanica e migliore stabilità di quelle esterne.
Balfour e O’Brian testarono (36) in vitro tre sistemi implantari a dente singolo con disegni delle connessione differenti per stabilità antirotazionale, resistenza alla fatica ciclica e al momento torcente. Venne fuori che il sistema ad esagono interno offriva il più alto grado di stabilità dell’abutment e che il sistema ad esagono interno e quello ad ottagono interno offrivano una resistenza alla fatica ciclica più alta rispetto a quella del sistema ad esagono esterno.
Alcuni studi in vivo compiuti su sistemi implantari con connessioni coniche interne hanno evidenziato complicanze comprese tra il 3,7% e il 5,3% (37, 38).
Tali dati, se confrontati con quelli citati a proposito dei sistemi esterni, documentano una migliore stabilità della connessione a vite conica interna.
Si può dire in linea generale che la connessione interna offre più vantaggi in termini di stabilità e ha dimostrato di resistere meglio all’applicazione prolungata di forze laterali.
Un discorso a parte tra le connessioni interne merita la connessione conometrica pura, che non prevede la presenza di viti e dove l’interfaccia prevede un incastro diretto tra le superfici del moncone e dell’impianto. L’inventore di questo sistema di connessione conica autobloccante fu uno statunitense che si industriò nel creare un metodo per collegare la punta elicoidale da lui concepita per migliorare i metodi di foratura, al mandrino della strumentazione meccanica. Il risultato fu per l’appunto un accoppiamento conico tra un oggetto e una sede di uguale conicità tra loro solidali grazie all’attrito fra le due superfici. In questo caso le tolleranze dell’accoppiamento devono essere molto precise proprio perché la trasmissione della coppia avviene, come detto, per attrito e quindi l’efficacia del sistema è strettamente legata al materiale utilizzato, alla natura delle superfici e alla forma geometrica (39).
Questo sistema, come detto, è stato importato nell’implantologia, tanto che esistono anche delle norme UNI 521 e UNI ISO 296 (40, 41) che definiscono la connessione implantare conica come autobloccante quando l’angolo è minore di 1° 30’.
Negli innesti a frizione il collegamento viene ottenuto utilizzando la resistenza d’attrito che si sviluppa tra due superfici.
Visto che le superfici non sono mai perfettamente lisce, ma presentano microscopiche asperità, per effetto della pressione di contatto si ha una compenetrazione tra i microscopici picchi e le valli delle due superfici, ottenendo una saldatura a freddo. Infatti, anche per superfici perfettamente lavorate, il contatto tra due corpi è localizzato su superfici molto ristrette, dove le asperità di una superficie vengono a contatto con le asperità dell’altra; per la necessità di equilibrare le forze applicate, in corrispondenza di queste zone di contatto si sviluppano tensioni tali da produrre microgiunzioni e anche vere e proprie microsaldature.
L’attrito, perciò, è tanto elevato che per l’inserzione e il bloccaggio degli innesti conici devono essere aDrati dei metodi specifici:
– interferenza assiale (specifico spostamento tra i due pezzi);
– interferenza termica (dilatazione per riscaldamento del componente esterno o contrazione per raffreddamento del componente interno);
– pressatura con applicazione di una forza definita;
– applicazione di una forza mediante energia d’urto.
La stabilità meccanica di questo sistema è assicurata dall’annullamento totale di tutti i micromovimenti all’interfaccia tra le componenti.
Numerosi studi hanno dimostrato l’efficacia e l’affidabilità di questo sistema evidenziando una bassa incidenza di complicanze cliniche (42, 43).
Si è notato poi da alcuni esami microscopici che le discrepanze presenti nell’interfaccia dei componenti in una connessione conometrica ammontano a non più di 3 micron, contro i 20-30 micron di distanza media tra moncone e impianto connessi con sistemi avvitati e addirittura i 70-120 micron di discrepanza media tra filetto della vite e impianto.
Questa solidalizzazione moncone-impianto distribuisce i carichi a tutto il sistema senza concentrarli tutti nella zona della vite che è assente. Ciò avrebbe portato, secondo alcuni studi a una bassa incidenza di complicanze inerenti alla giunzione moncone-impianto.
Sembra che questo tipo di sistema sia anche molto efficace nel contrastare il fenomeno dell’abutment ICT, così presente nei sistemi avvitati.
Tale connessione costituisce un’ottima barriera alla penetrazione batterica. Considerato che le dimensioni di un batterio possono andare da 1 a 6 micron e che, come sopra accennato, il gap interfacciale di questo sistema va da 1 a 3 micron, la percolazione batterica attraverso l’accoppiamento dei componenti implantari diventa un fenomeno molto difficile da realizzarsi.
Alcuni studi hanno dimostrato che la connessione conometrica impedisce il passaggio di fluidi e quindi anche la colonizzazione batterica.
Tutto ciò, traDro in termini clinici, contribuirebbe efficacemente alla riduzione degli insuccessi implantari dovuti a cause biologiche.