Otključavanje misterija: Kako spojno sučelje implantata i upornjaka utječe na stabilnost vijka?

Znanje

Kako spojno sučelje implantata i abutmenta utječe na stabilnost vijka?

Zaronite u enigmu: istraživanje dinamike stabilnosti vijaka u zubnim implantatima!

20. prosinca 2023

Zanimaju vas tajne iza otpuštanja vijaka u stomatologiji implantata? Pridružite nam se na putovanju dok otkrivamo misterije spojnog sučelja implantata i abutmenta. Otkrijte kako ova kritična veza utječe na stabilnost vijaka i ključna je za dugotrajni uspjeh zubnih implantata. Pripremite se za otkrivanje zamršenosti dentalne implantologije u zadivljujućem istraživanju!

 

Otpuštanje vijka upornjaka uobičajena je mehanička komplikacija kod restauracija implantata, što dovodi do mikropomaka ili čak loma upornjaka. Ovaj fenomen utječe na zadovoljstvo pacijenata i ima prijavljenu stopu otpuštanja vijaka u rasponu od 5,3% u prvoj godini do 5.8-12.7% unutar pet godina nakon opterećenja.

Različiti čimbenici pridonose popuštanju vijka upornjaka, uključujući postavljanje implantata, morfologiju nadomjestaka, dizajn spoja upornjaka i implantata i oralnu parafunkciju. Među njima, spojno sučelje implantata i upornjaka smatra se kritičnim aspektom, a njegov utjecaj na stabilnost vijka upornjaka ostaje nepotpuno shvaćen.

1. Mogući mehanički principi otpuštanja vijka abutmenta

Tijekom procesa zatezanja, vijak abutmenta podvrgava se elastičnom izduženju, stvarajući silu prednaprezanja koja ga zaključava u unutarnje navoje implantata. Otpuštanje vijka je proces u dva koraka: početne sile žvakanja dovode do blagog klizanja i gubitka sile prednaprezanja, nakon čega slijedi rotacija vijka i otpuštanje kada sila prednaprezanja padne ispod kritičnog praga.

Studije pokazuju da čak i bez vanjskih sila, sila prednaprezanja može smanjiti za 2-10% unutar sekundi ili minuta nakon zatezanja, što se pripisuje gubitku početnog momenta uzrokovanog površinskim nepravilnostima. Ovo je poznato kao taloženje vijka.

2. Utjecaj sučelja abutmenta na otpuštanje vijka

2.1 Vrste spoja implantata i upornjaka

Postoje dvije glavne vrste spojeva implantata i upornjaka: unutarnji i vanjski spojevi. Sustavi vanjskog povezivanja prenose više sile na vrat implantata i vijak nosača, čineći ih sklonijima popuštanju vijaka. Istraživanja pokazuju da implantati s unutarnjom vezom općenito pokazuju bolju stabilnost vijaka.

Dok se sustavi unutarnjeg povezivanja široko koriste u klinici, različiti proizvođači nude različite dizajne unutarnjeg povezivanja, a njihov utjecaj na sučelje implantata i upornjaka ostaje neizvjestan. Eksperimenti simulacije zagriza in vitro otkrivaju da šesterokutni spojevi u kombinaciji s konusnim spojevima pokazuju manji gubitak zakretnog momenta od čistih šesterokutnih spojeva, dok se samo konusni spojevi još bolje odupiru otpuštanju vijaka.

Analiza konačnih elemenata sugerira da su konusi u kombinaciji sa šesterokutnim spojevima manje skloni otpuštanju vijaka u usporedbi s konusima u kombinaciji s osmerokutnim spojevima zbog smanjenog odvajanja između vijka i unutarnje površine upornjaka. Međutim, studije pokazuju potencijalne negativne učinke na biomehaničku stabilnost zbog prisutnosti struktura protiv rotacije. Optimalan dizajn interne veze zahtijeva daljnju provjeru valjanosti.

2.2 Materijal upornjaka

Kontroverze okružuju utjecaj materijala upornjaka na stabilnost sučelja implantata i upornjaka. Usporedne studije na tri razine upornjaka od čistog titana i upornjaka od Ti-6Al-4V pokazuju da Ti-6Al-4V ima manji utjecaj na otpuštanje vijaka zbog veće sučelje čvrstoća na savijanje. Pokazalo se da premazivanje upornjaka karbonskim filmovima smanjuje otpuštanje vijaka povećanjem čvrstoće površine.

Unatoč poboljšanjima metalnih nosača, estetski problemi i dalje postoje. Keramički upornjaci rješavaju te probleme, ali predstavljaju izazove u dugoročnoj kompatibilnosti s metalnim implantatima i vijcima upornjaka. Promatranja istrošenosti na sučelju cirkonijevog upornjaka i implantata i manjeg odstupanja nakon dinamičkog opterećenja pokreću pitanja o gubitku zakretnog momenta.

Istraživanje interakcije između cirkonijevog oksida i metala ukazuje na neizbježnost trošenja i potrebna su daljnja istraživanja kako bi se utvrdilo napreduje li trošenje tijekom vremena. Rizik od popuštanja vijka i loma implantata povećava se kada cirkonijevi upornjaci dolaze u interakciju s metalom. Dok se trošenje metala na metal očekuje, razumijevanje ograničenja sučelja cirkonij-metal zahtijeva dodatna istraživanja.

2.3 Upornjaci trećih strana

Upornjaci trećih strana, često proizvedeni pomoću CAD/CAM metoda, nude prednosti u preoblikovanju anatomije gingive. Međutim, njihova dugoročna klinička i eksperimentalna stabilnost nije dovoljno istražena. Usporedbe između originalnih i CAD/CAM upornjaka pokazuju smanjeni obrnuti moment u CAD/CAM upornjacima nakon cikličkog opterećenja, što se potencijalno pripisuje mikropomacima ili malim razmacima između upornjaka i implantata ili vijka.

Studije sugeriraju da originalni upornjaci nadmašuju upornjake trećih strana, naglašavajući potrebu za dubinskim istraživanjem neusklađenosti sučelja i problema s mikro prazninama koji proizlaze iz CAD/CAM metoda obrade.

Zaključno, razumijevanje mehaničkih principa i čimbenika sučelja koji utječu na labavljenje vijka nosača ključno je za razvoj pouzdanijih restauracija implantata. Potrebna su daljnja istraživanja kako bi se potvrdili optimalni dizajni unutarnjih spojeva, istražila dugoročna kompatibilnost keramičkih upornjaka i riješila pitanja koja se odnose na upornjake trećih strana proizvedenih pomoću CAD/CAM metoda.

3. Utjecaj sučelja vijka na otpuštanje vijka nosača u dvodijelnim sustavima implantata

U dvodijelnim sustavima implantata, vijak abutmenta igra ključnu ulogu u povezivanju implantata i abutmenta, održavajući stabilnost spojnog sučelja. Sila predzatezanja ključni je faktor u sprječavanju otpuštanja vijaka, s 90% okretnog momenta tijekom procesa zatezanja posvećenog prevladavanju trenja, dok samo 10% pridonosi stvaranju sile predzatezanja. Pretvorba momenta zatezanja u silu prednaprezanja usko je povezana s različitim čimbenicima kao što su čvrstoća materijala vijka, koeficijent trenja, geometrijski oblik i metoda zatezanja, od kojih su mnogi ostali nerazjašnjeni.

3.1 Morfologija vijka

Vijci se sastoje od navoja i osovine, obično dostupni na tržištu kao vijci s ravnom glavom i dugačkom osovinom sa 6 do 12,5 okretaja navoja. Tijekom procesa zatezanja, tri navoja na dnu vijka prvenstveno podnose opterećenje. Studije koje uspoređuju vijke s ravnom glavom i konusne vijke pokazuju da konusni vijci bolje održavaju zakretni moment prije opterećenja, ali nakon opterećenja nema značajne razlike u utjecaju zakretnog momenta između ta dva. Međutim, vanjski eksperimenti sugeriraju da stožasti vijci pokazuju veći otpor obrnutom momentu čak i nakon opterećenja.

Što se tiče utjecaja vijaka s ravnom glavom ili konusnih vijaka na otpuštanje i prijenos naprezanja, možda će biti potrebno dodatno istraživanje pomoću analize konačnih elemenata. Istraživanje koje je proveo Mohammed sugerira da vanjski šesterokutni spojni sustavi s 3,5 okretaja navojnih vijaka imaju manji utjecaj na otpuštanje vijaka u usporedbi s unutarnjim šesterokutnim spojnim sustavima, pri čemu se kraći navoji smatraju boljim u vanjskim šesterokutnim spojevima u odnosu na unutarnje šesterokutne spojeve.

Zipprichovo izvješće sugerira da je korak navoja potreban za stvaranje sile prednaprezanja obično manji od unutarnjih navoja implantata. Međutim, ostaje nejasno optimalno smanjenje nagiba za stabilnost i utjecaj promjera vijka na silu prednaprezanja.

3.2 Materijal vijaka i vijci trećih strana

Vlačna i savojna čvrstoća samog materijala može utjecati na otpuštanje vijaka. Vijci od legure pokazuju veći modul elastičnosti i granicu tečenja od legure titana, što rezultira boljom elastičnom deformacijom i većom silom prednaprezanja pod istim momentom zatezanja. Studije koje uspoređuju vijke od čistog titana i Ti-6AL-4V pokazuju da vijci od čistog titana pokazuju izraženije labavljenje pod istim uvjetima, što je potencijalno povezano s višim Ti-6AL-4V čvrstoća popuštanja.

Analiza konačnih elemenata Wu et al. otkriva da CAD/CAM vijci imaju lošiju prilagodljivost između vijka i implantata, što uzrokuje koncentraciju naprezanja na vijku i utječe na otpuštanje vijka i lom. Preporučljivo je klinički izbjegavati upotrebu vijaka za nosače trećih strana, iako ovom zaključku nedostaje dovoljno kliničkih istraživanja za potvrdu. Smanjenje koeficijenta trenja između vijka nosača i unutarnje površine implantata, čime se veći dio zateznog momenta pretvara u silu prednaprezanja, može povećati pritisak između navoja i smanjiti otpuštanje vijka.

Bordin i sur. predlažu da oblaganje vijaka nosača ugljikom sličnim dijamantu (DLC) poboljšava površinsku tvrdoću i Youngov modul, smanjujući koeficijent trenja na sučelju vijka i sprječavajući otpuštanje vijka. Tretman anodizacije za povećanje tvrdoće površine titana i smanjenje koeficijenta trenja također je predložio Colpak. Međutim, potrebno je dugoročno kliničko praćenje kako bi se procijenilo potencijalno nepovratno trošenje uzrokovano interakcijom između tvrđe površine vijka i mekše unutarnje površine implantata.

3.3 Metode zatezanja

Trenutno ne postoji standardizirani postupak zatezanja vijaka. Rani prijedlozi sugerirali su rutinski klinički postupak ponovnog zatezanja 10 minuta nakon početnog zatezanja kako bi se smanjilo kasnije otpuštanje vijaka. Studije koje je provela Varvara pokazuju da ponovno zatezanje 2-5 minuta nakon početnog zatezanja rezultira minimalnim gubitkom momenta. Alnasserova istraživanja koja uspoređuju različite metode zatezanja sugeriraju da ponovljeno zatezanje tri puta daje maksimalni obrnuti moment.

Unatoč raspravama o učinkovitosti metoda kontinuiranog otpuštanja i zatezanja kako bi se spriječilo otpuštanje vijaka, studije pokazuju da učinkovitost metode može ovisiti o materijalu vijaka. Kontinuirano popuštanje može povećati silu prednaprezanja, dok neki tvrde da opetovano zatezanje i popuštanje može smanjiti silu prednaprezanja. 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 ograničenja broja ciklusa zatezanja vijaka, naglašavajući da je ograničavanje učestalosti zatezanja važnije od korištenja novih vijaka. Elektronsko-mikroskopske slike navoja vijaka potvrđuju da opetovano zatezanje može uzrokovati oštećenje kontaktne površine navoja, ostavljajući metalne ostatke između vijka i unutarnjih navoja implantata, smanjujući djelotvorno kontaktno područje. Studije koje procjenjuju utjecaj ponovnog zatezanja u odnosu na zamjenu vijaka na otpuštanje sugeriraju da je ponovno zatezanje nakon vanjskog opterećenja učinkovitije u smanjenju otpuštanja vijaka.

4. Utjecaj sučelja implantata na otpuštanje vijaka

Implantati uskog promjera održiva su opcija u područjima s nedovoljnom koštanom masom, ali u usporedbi s implantatima konvencionalnog promjera, nose veći rizik od mehaničkih komplikacija. Sammourovi in ​​vitro eksperimenti dinamičkog opterećenja potvrđuju da implantati konvencionalnog promjera imaju prednost u smanjenju gubitka momenta u usporedbi s implantatima uskog promjera. Dok su domaći implantati uglavnom od čistog titana, izvrsni kratkoročni klinički rezultati cirkonijevih implantata su dokazani. Međutim, korištenje metalnih vijaka za spajanje na cirkonijeve implantate predstavlja značajne izazove za dugoročnu stabilnost gornjih nadomjestaka.

5. Izazovi i izgledi

Iako bi utjecaj otpuštanja vijka nosača na stope preživljavanja implantata mogao biti minimalan, ponavljajuće pojave mogu utjecati na zadovoljstvo pacijenta i dovesti do neuspjeha restauracije implantata. Spojno sučelje implantata i abutmenta, kao najslabiji dio sustava implantata, još uvijek predstavlja mnoge izazove koji zahtijevaju dubinsko istraživanje i poboljšanje. Ključna područja uključuju određivanje optimalne površinske obrade za upornjake i površine vijaka kako bi se smanjio rizik od popuštanja vijaka, razumijevanje idealnog smanjenja koraka vijaka u usporedbi s unutarnjim navojima implantata za povećanje sile prednaprezanja, poboljšanje prilagodljivosti CAD/CAM proizvedenih upornjaka na implantate, i identificiranje najboljih materijala za vijke spojene na cirkonijeve implantate. Sa stalnim napretkom u znanosti o materijalima i dubljim istraživanjem učinaka otpuštanja vijaka, moguće je smanjiti stopu otpuštanja vijaka abutmenta. Ovaj pregled također služi kao podsjetnik kliničarima da redovito provjeravaju komponente implantata u svojoj kliničkoj praksi.