Разкриване на мистерията: Как интерфейсът за свързване на имплант-абютмент влияе върху стабилността на винта?

знание

Как интерфейсът за връзка между имплант и абатмент влияе върху стабилността на винта?

Потопете се в енигмата: Изследване на динамиката на стабилността на винтовете в зъбните импланти!

20 декември 2023 г

Любопитни ли сте за тайните зад разхлабването на винтовете в стоматологията с импланти? Присъединете се към нас на пътешествие, докато разкриваме мистериите на интерфейса за свързване на имплант-абътмент. Открийте как тази критична връзка влияе върху стабилността на винтовете и държи ключа към дълготрайния успех на зъбните импланти. Пригответе се да разкриете тънкостите на денталната имплантология в едно завладяващо изследване!

 

Разхлабването на винта на опората е често срещано механично усложнение при възстановявания на импланти, което води до микро-движения или дори фрактура на опората. Това явление засяга удовлетвореността на пациентите и има докладван процент на разхлабване на винта, вариращ от 5,3% през първата година до 5.8-12.7% в рамките на пет години след натоварването.

Различни фактори допринасят за разхлабването на винта на абатмента, включително поставяне на импланта, морфология на възстановяването, дизайн на връзката абатмент-имплант и орална парафункция. Сред тях интерфейсът за свързване на имплант-абатмент се счита за критичен аспект и неговото въздействие върху стабилността на винта на абатмента остава ненапълно разбрано.

1. Възможни механични принципи на разхлабване на винта на опората

По време на процеса на затягане, опорният винт претърпява еластично удължение, създавайки сила на предварително опъване, която го заключва във вътрешните резби на импланта. Разхлабването на винта е процес в две стъпки: първоначалните сили на дъвчене водят до леко плъзгане и загуба на сила на предварително опъване, последвано от въртене на винта и разхлабване, когато силата на предварително опъване падне под критичния праг.

Проучванията показват, че дори без външни сили, силата на предварително опъване може да намалее с 2-10% в рамките на секунди или минути след затягане, което се дължи на първоначална загуба на въртящ момент, причинена от повърхностни неравности. Това е известно като винтово утаяване.

2. Влияние на интерфейса на опората върху разхлабването на винта

2.1 Типове връзки имплант-абатмент

Съществуват два основни типа връзки имплант-абатмент: вътрешни и външни връзки. Външните системи за свързване предават повече сила към шийката на импланта и винта на опората, което ги прави по-податливи на разхлабване на винта. Изследванията показват, че имплантите с вътрешна връзка обикновено показват по-добра стабилност на винта.

Докато системите за вътрешна връзка се използват широко клинично, различни производители предлагат различни дизайни на вътрешна връзка и тяхното въздействие върху интерфейса имплант-абатмент остава несигурно. Експериментите за симулация на захапване in vitro разкриват, че шестоъгълните, комбинирани с конусовидни връзки, показват по-малка загуба на въртящ момент, отколкото чистите шестоъгълни връзки, докато връзките само с конус издържат дори по-добре на разхлабване на винта.

Анализът на крайните елементи предполага, че конусът, комбиниран с шестоъгълни връзки, е по-малко склонен към разхлабване на винта в сравнение с конуса, комбиниран с осмоъгълни връзки, поради намаленото разделяне между винта и вътрешната повърхност на опората. Проучванията обаче съобщават за потенциални отрицателни ефекти върху биомеханичната стабилност поради наличието на анти-ротационни структури. Оптималният дизайн на вътрешната връзка изисква допълнително валидиране.

2.2 Материал на опората

Противоречията заобикалят въздействието на опорния материал върху стабилността на интерфейса имплант-опора. Сравнителни проучвания на три нива на опори от чист титан и опори от Ti-6Al-4V показват, че Ti-6Al-4V има по-малко влияние върху разхлабването на винта поради по-високата си интерфейс якост на огъване. Доказано е, че покритието на абатменти с въглеродни филми намалява разхлабването на винта чрез повишаване на здравината на повърхността.

Въпреки подобренията в металните опори, естетическите проблеми продължават. Керамичните опори решават тези проблеми, но поставят предизвикателства в дългосрочната съвместимост с метални импланти и винтове за опори. Наблюденията върху износването на контакта на циркониевия абатмент-имплант и незначително несъответствие след динамично натоварване повдигат въпроси относно загубата на въртящ момент.

Изследванията на взаимодействието между цирконий и метал показват неизбежност на износването и са необходими допълнителни изследвания, за да се определи дали износването прогресира с времето. Рискът от разхлабване на винта и счупване на импланта се повишава, когато циркониевите опори взаимодействат с метала. Въпреки че се очаква износване метал върху метал, разбирането на ограниченията на интерфейсите цирконий-метал изисква допълнителни изследвания.

2.3 Абатменти на трети страни

Абатменти на трети страни, често произведени чрез CAD/CAM методи, предлагат предимства при преоформяне на гингивалната анатомия. За тяхната дългосрочна клинична и експериментална стабилност обаче липсват достатъчно изследвания. Сравненията между оригиналните и CAD/CAM опорите показват намален обратен въртящ момент в CAD/CAM опорите след циклично натоварване, което потенциално се дължи на микродвижения или малки празнини между опората и импланта или винта.

Проучванията предполагат, че оригиналните абатменти превъзхождат абатментите на трети страни, подчертавайки необходимостта от задълбочено изследване на несъответствието на интерфейса и проблемите с микропролуките, произтичащи от CAD/CAM методите за обработка.

В заключение, разбирането на механичните принципи и факторите на интерфейса, влияещи върху разхлабването на опорния винт, е от решаващо значение за разработването на по-надеждни възстановявания на импланти. Необходими са по-нататъшни изследвания, за да се валидират оптималните дизайни на вътрешната връзка, да се проучи дългосрочната съвместимост на керамичните опори и да се отговори на опасенията, свързани с опори на трети страни, произведени чрез CAD/CAM методи.

3. Въздействие на интерфейса на винта върху разхлабването на винта на опората в двукомпонентни имплантни системи

В двукомпонентните имплантни системи винтът за опората играе решаваща роля при свързването на импланта и опората, поддържайки стабилността на свързващия интерфейс. Силата на предварително опъване е ключов фактор за предотвратяване на разхлабването на винта, като 90% от въртящия момент по време на процеса на затягане е предназначен за преодоляване на триенето, докато само 10% допринася за генерирането на сила на предварително опъване. Преобразуването на въртящия момент на затягане в сила на предварително опъване е тясно свързано с различни фактори като здравина на материала на винта, коефициент на триене, геометрична форма и метод на затягане, много от които остават неразбрани.

3.1 Морфология на винта

Винтовете се състоят от резби и вал, които обикновено се предлагат на пазара като винтове с плоска глава и дълъг вал с 6 до 12,5 оборота на резба. По време на процеса на затягане трите резби в долната част на винта поемат основно натоварването. Проучвания, сравняващи винтове с плоска глава и конични винтове, показват, че коничните винтове поддържат по-добре въртящия момент преди натоварване, но след натоварването няма значителна разлика в въздействието на въртящия момент между двата. Въпреки това, външни експерименти показват, че коничните винтове показват по-високо съпротивление на обратния въртящ момент дори след натоварване.

По отношение на влиянието на винтовете с плоска глава или коничните винтове върху разхлабването и предаването на напрежението, може да е необходимо по-нататъшно изследване чрез анализ на крайните елементи. Изследванията на Мохамед предполагат, че външните шестоъгълни свързващи системи с 3,5 завъртания на резбови винтове имат по-малко въздействие върху разхлабването на винта в сравнение с вътрешните шестоъгълни свързващи системи, като по-късите резби се считат за предимство при външните шестоъгълни връзки пред вътрешните шестоъгълни връзки.

Докладът на Zipprich предполага, че стъпката на резбата, необходима за генериране на сила на предварително опъване, обикновено е по-малка от вътрешната резба на импланта. Въпреки това, оптималното намаляване на стъпката за стабилност и въздействието на диаметъра на винта върху силата на предварително опъване остават неясни.

3.2 Материал на винта и винтове на трети страни

Якостта на опън и огъване на самия материал може да повлияе на разхлабването на винта. Винтовете от сплав показват по-висок модул на еластичност и граница на провлачване от титановата сплав, което води до по-добра еластична деформация и по-висока сила на предварително опъване при същия момент на затягане. Проучвания, сравняващи винтове от чист титан и Ti-6AL-4V, показват, че винтовете от чист титан показват по-изразено разхлабване при същите условия, потенциално свързано с по-високите стойности на Ti-6AL-4V провлачване.

Анализ на крайните елементи от Wu et al. разкрива, че CAD/CAM винтовете имат по-лоша адаптивност между винта и импланта, което води до концентрация на напрежение върху винта и засяга както разхлабването на винта, така и счупването. Препоръчително е клинично да се избягва използването на опорни винтове на трети страни, въпреки че на това заключение липсват достатъчно клинични изследвания за потвърждение. Намаляването на коефициента на триене между опорния винт и вътрешната повърхност на импланта, като по този начин се преобразува повече от въртящия момент на затягане в сила на предварително опъване, може да увеличи налягането между резбите и да намали разхлабването на винта.

Bordin et al. предлагат покритието на опорните винтове с диамантеноподобен въглерод (DLC) да подобри твърдостта на повърхността и модула на Юнг, намалявайки коефициента на триене при интерфейса на винта и предотвратявайки разхлабването на винта. Анодизиращо третиране за увеличаване на твърдостта на титановата повърхност и намаляване на коефициента на триене също е предложено от Colpak. Въпреки това е необходимо дългосрочно клинично проследяване, за да се оцени потенциалното необратимо износване, причинено от взаимодействието между по-твърдата повърхност на винта и по-меката вътрешна повърхност на импланта.

3.3 Методи за затягане

Понастоящем няма стандартизирана процедура за затягане на винтове. Ранните предложения предполагаха рутинна клинична процедура на повторно затягане 10 минути след първоначалното затягане, за да се минимизира по-късното разхлабване на винта. Проучванията на Varvara показват, че повторното затягане 2-5 минути след първоначалното затягане води до минимална загуба на въртящ момент. Изследванията на Alnasser, сравняващи различни методи за затягане, предполагат, че повторното затягане три пъти дава максимален обратен въртящ момент.

Въпреки дебатите относно ефикасността на методите за непрекъснато разхлабване и затягане за противодействие на разхлабването на винта, проучванията показват, че ефективността на метода може да зависи от материала на винта. Непрекъснатото разхлабване може да увеличи силата на предварително опъване, докато някои твърдят, че повтарящото се затягане и разхлабване може да намали силата на предварително опъване. Клиничните препоръки за затягане на винта трябва да се основават на конкретния клиничен сценарий и насоките на производителя, като се подчертава важността на избягването на ненужно затягане и отваряне.

Изследването на Аршад подчертава значението на ограничаването на броя на циклите на затягане на винтовете, като подчертава, че ограничаването на честотата на затягане е по-важно от използването на нови винтове. Електронномикроскопични изображения на резби на винтове потвърждават, че многократното затягане може да причини повреда на контактната повърхност на резбата, оставяйки метални остатъци между винта и вътрешните резби на импланта, намалявайки ефективната контактна площ. Проучвания, оценяващи въздействието на повторното затягане спрямо смяната на винтове върху разхлабването, предполагат, че повторното затягане след външно натоварване е по-ефективно за намаляване на разхлабването на винта.

4. Въздействие на интерфейса на импланта върху разхлабването на винта

Имплантите с тесен диаметър са жизнеспособна опция в области с недостатъчна костна маса, но в сравнение с имплантите с конвенционален диаметър, те носят по-висок риск от механични усложнения. Експериментите на Sammour in vitro за динамично натоварване потвърждават, че имплантите с конвенционален диаметър имат предимство при намаляване на загубата на въртящ момент в сравнение с имплантите с тесен диаметър. Докато използваните в домашни условия импланти са предимно от чист титан, отличните краткосрочни клинични резултати от циркониевите импланти са демонстрирани. Използването на метални винтове за свързване към циркониевите импланти обаче поставя значителни предизвикателства пред дългосрочната стабилност на горните възстановявания.

5. Предизвикателства и перспективи

Въпреки че въздействието на разхлабването на опорния винт върху процента на оцеляване на импланта може да е минимално, повтарящите се събития могат да повлияят на удовлетвореността на пациента и да доведат до неуспешно възстановяване на импланта. Интерфейсът за свързване на имплант-абътмент, като най-слабата част от имплантната система, все още представлява много предизвикателства, които изискват задълбочени изследвания и подобрения. Ключовите области включват определяне на оптимални повърхностни обработки за повърхности на опори и винтове за минимизиране на риска от разхлабване на винта, разбиране на идеалното намаляване на стъпката на винта в сравнение с вътрешните резби на импланта за повишаване на силата на предварително опъване, подобряване на адаптивността на произведените от CAD/CAM опори към импланти, и идентифициране на най-добрите материали за винтове, свързани с циркониевите импланти. С непрекъснатия напредък в науката за материалите и по-задълбочените изследвания на ефектите от разхлабването на винта е възможно да се намали скоростта на разхлабване на опорния винт. Този преглед също така служи като напомняне на клиницистите да проверяват редовно компонентите на имплантите в тяхната клинична практика.