Studiu electrono-microscopic privind modificările structurale ale [302173]

Capitolul 3

[anonimizat]-[anonimizat], [anonimizat] „constrângerea biologică” a țesuturilor înconjurătoare. [anonimizat], de zonele în care implanturile vor fi inserate precum și de tipurile de aparate utilizate pe implanturi. Elementele comune tuturor biomaterialelor sunt date de faptul că acestea nu interferează negativ cu gazda și răspund la exigența fundamentală și esențială: să nu dăuneze organismului uman.

[anonimizat] :

-Amagnetismul. [anonimizat]-ar putea perturba metabolismul [48].

– Imunitatea biologică.

– Coroziunea redusă. [anonimizat], [anonimizat]-conjunctiv și mediul cavității bucale. [anonimizat], [anonimizat]/sau metalelor extradure. Afinitatea pentru oxigen a [anonimizat] o „ceramică de titan” [48,49].

– Acțiunea terapeutică a titanului. Aceasta se manifestă prin proprietățile cicatrizante ale oxidului de titan precum și prin cele antibacteriene. [anonimizat] a unui pH egal cu 7, deci un pH neutru [10], punctul izoelectric. Hidroxidul de titan este o [anonimizat] [50].

-Toxicitatea. [anonimizat] [49].

– Rezistența. Aceasta se evidențiază pe următoarele trei direcții: mecanică, termică și electrică. Rezistența mecanică a titanului este foarte apropiată de cea a [anonimizat], o rezistență bună [51]. Pentru a constata rezistența termică a [anonimizat]: – aluminiu 0,57; – cupru 0,92; – fier 0,17; – titan 0,05. La fel și pentru a vedea rezistența electrică a [anonimizat]: – aluminiu 2,68; 10 – cupru 1,72; – fier 10; – titan 48,2.

-Omogenitate și puritate. [anonimizat], aparținând grupului din tabloul periodic al elementelor cu numărul atomic 22 și greutatea atomică de 47,9.

– Densitate redusă. Aceasta face ca greutatea titanului se apropie de cea a aliajelor ușoare. Pentru o [anonimizat] a [anonimizat]: – aluminiu 2,7; – cupru 8,94; – fier 7,86; – titan 4,51. [anonimizat] o reducere a [anonimizat]uturilor din jur.

– Specificitatea implantului de titan. Implantul oral este mult diferit de celelalte implanturi din familia biomaterialelor datorită faptului că acesta este intra- și extra-tisular, deci, asupra lui vor acționa două medii biologice diferite, mediile biologice intratisulare și saliva. Osul și țesutul epitelio-conjunctiv, în care implantul este inserat, sunt de regulă medii omogene și constante, pe când cavitatea bucală prezintă un mediu cu mari fluctuații.

-Fluctuațiile pH-ului, ale temperaturii, ale alternanței și contracțiilor mecanice sunt factori care degradează biomaterialul. La rândul lor, aceste fluctuații pot fi influențate de calitatea biomaterialelor [52]. Limita dintre zona intratisulară și cea extratisulară a implanturilor orale este definită de inelul epitelio-conjunctiv periimplantar, acesta fiind un punct sensibil de mare importanță.  Titanul și aliajele sale sunt utilizate pe scară largă ca și materiale de elecție în implantologie, datorită proprietăților lor mecanice satisfăcătoare, rezistenței la coroziune și biocompatibilitate bună. [53,54]. Interacțiunea inițială dintre un implant și celule joacă un rol important în regenerarea osoasă și osteointegrare. Deoarece implanturile din titan pur sunt bio-inerte la organismele vii, numeroase încercări au fost făcute pentru a modifica structurile de suprafață și pentru a îmbunătăți răspunsul celular [55]. Topologiile la scală micro-nano joacă un rol important în osteointegrarea implantului și determină succesul unui implant. Cu toate acestea, deși promovează în mod pozitiv diferențierea osteoblastelor, suprafețele micro-nano inhibă adesea proliferarea osteoblastelor , rezultând o acumulare mai mică a masei osoase comparativ cu cea generată de o suprafață netedă [56-61]. Dintre aliaje cel mai utilizat este aliajul TiAl6V4, iar pentru sârmele ortodontice se folosesc aliajele forjate: TiAlNi si TiMo. Titanul pur se livrează în patru variante, care diferă în funcție de conținutul de oxigen (0,18-0,40 W.T.%) și de fier (0,20-0,50W.T.). Concentrațiile mici ale celor două elemente au efecte benefice asupra proprietăților fizico-mecanice.

Introducere

Mini-șuruburile nu sunt afectate în cursul inserării [63], datorită durității mai mari a titanului și rezistenței mai mari în comparație cu osul. Dacă sunt aplicate corect, mini-șuruburile nu vor fi afectate în cursul inserării și al tratamentului. [63]. În ciuda numeroaselor încercări de a modifica caracteristicile chimice ale suprafețelor de Titan, degradarea este dependentă de timp,respectiv, efectele chimice sunt substanțial afectate, deoarece osteointegrarea este redusă pe suprafețe de Ti, comparativ cu perioada de timp cuprinsă între suprafețele de titan proaspăt preparate [64]. Mini-implanturile au fost recent utilizate pe scară largă ca auxiliari de ancoraj în ortodonție. Eficacitatea lor clinică constă în capacitatea de a menține contactul cu osul, rezistând astfel forțelor ortodontice reactive.

Mini-implantele sunt fabricate din oțel inoxidabil, titan pur comercial, sau aliaj de titan cu un diametru de 1 până la 2 mm și o lungime de 8 până la 20 mm, iar acestea nu induc osteointegrare [65].

Proprietățile titanului pur , sunt considerate avantaje în implantologie și sunt reprezentate de :

•Densitatea scăzută atinge valori de 4,5g/cm3 și reprezintă jumătate din valoarea aliajelor Cr-Ni, Co-Cr.

• Modulul de elasticitate are valoarea de lOOG Pa și este jumătate din valoarea modulului aliajelor Ni-Cr, Co-Cr.

• Rezistența la rupere variază de la 170-480 Mpa la 240-550MPa, în funcție de clasa titanului. Aliajele de titan sunt aliaje bifazice. În aliajul TiA16V4, aluminiul este un stabilizator, în timp ce vanadiul, cuprul și paladiul sunt stabilizatori de fază. Aliajul de titan se poate modela (deforma plastic), dar este foarte dificil de prelucrat la temperatura camerei. Titanul pur se poate suda la temperatura camerei și, de aceea, este utilizat în ortodonție. Elementele de aliere ale titanului Clasa Elemente de aliere% Fe O He C N Ti Ti-cl. I 0,15 0,12 0,05 0,06 0,013 Rest Ti-cl. a II-a 0,20 0,18 0,05 0,06 0,013 Rest Ti-cl. a III-a 0,25 0,25 0,05 0,06 0,013 Rest Ti-cl. a IV-a 0,30 0,30 0,05 0,06 0,013 Rest Aliajele de titan (în funcție de compoziție) pot fi:

• Aliaje titan (monofazice α): TiAl5; TiAl5Sn2,5; TiZr12Al4; • Aliaje titan (monofazice β): TiV13Cr11Al4; TiMo30; TiAl3V13Cr11;

• Aliaje bifazice (α+β): TiAl6V4; TiAl4Mn4; TiAl6,5Mo3,5; TiAlCr2Mo2. Aliajele de titan cele mai utilizate sunt aliajele din sistemele Ti-Al-V, Ti-Al-Mo, Ti-Al-Nb, Ti-Al-Cr și Ti-Al-Cr-Mo. Aliajul TiAl6V4 este aliajul cel mai indicat în tehnologia protezelor dentare. La temperatura camerei este un aliaj bifazic (α+β), dar la temperatura de aproximativ 975˚C se transformă într-un aliaj cu fază unică. Tratamentele termice influențează cantitatea relativă de fază a aliajului și revenirea lui la proprietățile mecanice inițiale. Tratamentele termice aplicate în intervalul de temperatură 700-900˚C, determină recristalizarea structurii, cu formarea de granule fine echiaxiale.

• Proprietățile mecanice ale aliajelor (α+β) sunt influențate de cantitatea, forma, mărimea, morfologia fazei și densitatea interfeței α/β;

• Rezistența la oboseală și întindere – aliajele monofazice cu o arie de interfață α/β mică și granulație fină au o bună rezistență la oboseală și întindere. Microstructurile lamelare, cu conținut mare de fază α/β au tensiunea de oboseală mică (300-5OO MPa);

• Chimic, aliajele de titan și titanul pur reacționează la temperaturi înalte cu elementele gazoase din mediu: O2, H2, N. Turnarea acestor aliaje se va realiza numai în vid;

• Aliajele pe bază de titan au un punct de topire înalt (cca. 1700˚C); • Densitatea are valori mici (4,2-4,5g/cm3 ) și, datorita ei, turnarea se realizează dificil, în aparate de turnat centrifugale; • Titanul se aliază relativ ușor – prin alierea cu Pd, Cu – se obțin aliaje cu puncte de topire în jur de 1350˚C. Temperaturile scăzute de topire reduc substanțial reactivitatea titanului cu gazele din mediu, în special cu oxigenul.

Refolosirea mini-șuruburilor ortodontice la același pacient ar reduce costurile de tratament și ar putea să conducă la utilizarea mini-șuruburilor mai îndelungată și îmbunătățirea tratamentelor ortodontice. Reutilizarea instrumentelor medicale are o istorie lungă și poate fi efectuată numai atunci când după folosire acestea nu suferă nici o modificare a suprafeței și a caracteristicilor clinice [64].

Material și metodă

În acest studiu, am utilizat microscopia electronică de baleiaj (SEM) pentru a evalua variațiile structurale ale implanturilor ortodontice prelevate după tratament precum și evaluarea proprietăților mecanice care pot afecta în mod negativ stabilitatea implanturilor ortodontice. Pentru analiză, am folosit 10 mini-implante autofiletante, preluate după tratament ortodontic, realizate din alfa-titan comercial pur (CP) de la două firme producătoare Leone ™, Italia și Foresta Dent ™, Germania.

Mini-implantele au avut un diametru de 1,8 mm, lungimea de 8mm, pasul de 0,5 și forma filetului rază. ( Fig.44). Mini-implantele au fost depozitate într-o soluție salină sterilă timp de 5 zile la temperatura camerei. După stocare, au fost analizate la microscopul electronic de baleiaj, reprezentat de un aparat LEO 1450VP + Inca 2000 EDS, LEO Electron Microscopy Ltd, Clifton Road, Anglia . ( Fig.45) Am analizat variațiile structurale în funcție de gradul de deformare morfologică a capului, gâtului transmucozal, corpului filetat și vârful implantului până la o mărire de 10.000 x

Fig.44- Mini-implant ortodontic ancorat-cazuistică proprie

Am utilizat și spectroscopia de dispersie EDX cu raze X, PANalytical B.V. Olanda pentru compoziția suprafeței și a materialului mini-implanturilor. (Fig.45). EDX este o tehnică de analiză utilizată pentru analiza elementară sau caracterizarea chimică a unui eșantion. Ea se bazează pe interacțiunea unor surse de excitație cu raze X și o probă.

Fig.45- Implant îndepărtat (microscopie optică 25X )

Rezultate

Mini-implanturile nu au prezentat nici un defect, cum ar fi bule, imperfecțiuni sau fisuri în microstructura lor internă în procent de 50%. (Fig.46, 47). Nu au fost observate urme semnificative rezultate din procesul de fabricație (figura 48). Spectroscopia de raze X-Energy dispersivă a confirmat că aliajul este Ti6Al4V, de asemenea, cunoscut sub numele de aliaj de titan pur comercial.(CP) este cu structură chimică omogenă. (Fig 48,49.)

–

Fig.46- imagine EDX spira implant Fig.47 Imagine EDX degajare implant

Fig.48-Date analiza chimică Fig.49- imagine EDX structural

Spirele și filetul mini-implantelor au suferit modificări minore în timpul tratamentului ortodontic, modificări direct proporționale cu durata și intensitatea forței, în proporție de 50%. ( Fig. 50, 51, 52,53). Aceste modificări nu afectează stabilitatea primară și nici biomecanica ortodontică, fiind vizibile doar în microscopie electronică.

Fig.50- Imagine 50X filet implant Fig.51- Imagine 50X spire deformate

Fig.52 Imagine negativă topografie implant Fig.53 Imagine negativă topografie implant

Deformările semnificative ale vârfului mini-implantelor au fost evidente în majoritatea cazurilor (60%) din implanturilor recuperate. La 4 implante (40%) au apărut și neregularități ale suprafeței în corpul filetat și vârful mini-implantului (fig.54,55,56,57,).

Fig.54- imagine SEM 35X ( fisuri ale vârfului implantului) Fig.55-Imagine SEM 35X ( fractura spirelor )

Fig. 56- Imagine SEM 200X a unei spire deformate Fig.57-Imagine SEM 35X a unei spire deformate

Un singur implant 10% a prezentat modificări majore ale spirelor și neregularități ale spirelor, vizibile și cu ochiul liber. ( Fig.58). Această deformare a apărut și în urma unei manipulări greșite a capului mini-implantului în timpul mecanicii de intruzie.

Fig.58- Imagine SEM a neregularităților suprafeței implantului

Toate mini-implanturile au prezentat semne evidente de coroziune, (100%) ,cu atât mai pronunțată, cu cât durata inserției în cavitatea bucală a fost de mai lungă durată. ( Fig. 59, 60) Fenomenul de coroziune al metalelor este un proces inevitabil, acestea având tendința să revină la starea lor inițială de oxizi sau sulfuri așa cum se găsesc în natură și care, de altfel, reprezintă și starea lor stabilă.

Fig.59 Imagine structurală SEM 10.000X Fig.60 Imagine structurală SEM 1000X

Fenomenul de coroziune este dependent de electrolitul în care este introdus metalul și mai ales de pH-ul mediului, de concentrația de oxigen, ionii de clor, temperatura ori de gradientele tuturor acestor factori.(Fig. 61, 62)

Fig.61- Imagine structurala SEM 200X Fig.62 Imagine SEM 1000X ( urme de coroziune )

Pasivitatea de suprafață a materialelor este foarte eficace împotriva coroziunii, creându-se în felul acesta un strat protector de oxizi stabili la suprafața metalului. Este cazul titanului pur, care poate fi acoperit cu un strat de oxizi stabili de crom. În cazul studiului nostru polizarea suprafeței intrate în coroziune duce în prima etapă la scăderea acesteia prin diminuarea suprafeței de contact metal-mediu și prin scăderea impurităților de pe suprafața polizată . Când polizajul este prea intens pot apărea incluziuni diferite pe suprafața polizată, inclusiv din freza de polizor, care vor furniza coroziune mai intense. Acesta este un motiv pentru care se contraindică șlefuirea bonturilor mini-implanturilor în cavitatea bucală după montarea acestora.

Pe toate mini-implanturile recuperate am observant resturi depozitate : carbon, calciu, fosfor evidente la măriri mari (Fig.63,64). Cantități ridicate de bacterii (coci și bacterii filiforme), au fost prezente în 100% din cazuri (Fig.65,66), indiferent de starea de igienă a pacienților.

Fig.63- Imagine SEM 1000X : depozite de Calciu Fig.64- Imagine SEM 2000X depozite de Fosfor

Fig.65- Imagine SEM 1000X (colonii bacteriene : cocci)depozitate pe implant

Fig.66- Imagine SEM (colonii bacteriene filiforme) pe suprafața implantului

Discuții

Avantajele și dezavantajele titanului au făcut obiectul multor cercetări în literatura de specialitate. În general, utilizarea explozivă a titanului în implantologia ultimilor ani se explică prin numeroasele avantaje pe care le prezintă acesta, comparativ cu alte materiale metalice ale domeniului:

• o excelentă rezistență la coroziune, superioară oricăror altor aliaje utilizate în protetică sau ortodonție;

• o biocompatibilitate absolută și lipsa oricărei toxicități, fiind perfect tolerat de organism,

• posibilitatea unică de utilizare a unui singur material pentru implanturi și supraconstrucții sau orice alte restaurări protetice la un același pacient, pentru evitarea reacțiilor fizico-chimice care pot fi generate de utilizarea unor metale diferite, eliminându-se și riscul decizional privind alegerea materialului metalic;

• nu produce combinații alergice, fiind excluse orice reacții de acest gen (avantaj la pacienții cu risc);

• posibilitatea realizării unor piese protetice ultraușoare: cu o densitate de doar 4,51 g/cm3, titanul este de patru ori mai ușor decât aliajele pe bază de aur și de două ori mai ușor decât aliajele Co-Cr.

Studiile întreprinse de Carano și colab.[25-27], au arătat că microimplantele cu diametrul filetului sub 1,5mm nu rezistă la torsiune. Acestea își mențin stabilitatea după inserție prin ancorarea mecanică în os. Capacitatea de ancorare ține de suprafața microimplantului, de lungimea și de diametrul acestuia. Diametrul este cel care determină reținerea optimă în os. Mini-implantele utilizate în studiul nostru se încadrează în dimensiunile recomandate de majoritatea studiilor de specialitate.

Puritatea metalului și a mediului biologic duc la scăderea coroziunii. După coroziune, produșii rezultați trec în mediul biologic înconjurător sub forma de cationi, ce se vor regăsi apoi în organism la anumite niveluri. De regulă, ionii metalici reacționează cu compușii mediului biologic ca: – apa, – compușii organici, – compușii anorganici, – țesuturile. O parte din acești ioni rămân liberi și se mobilizează prin gradientul de difuziune, iar restul se va combina cu moleculele organice și cu țesuturile. Cantitatea ionilor difuzați depinde de: – concentrația lor locală, – constanta lor de difuziune, – tipul de mediu ce înconjoară materialul. Capsulele fibroase nevascularizate create în jurul materialului împiedică difuzarea ionilor, pe când reacția inflamatorie și vasculară o favorizează. Titanul se prezintă în urma coroziunii sub formă de ioni trivalenți Ti3+ și se leagă rapid cu moleculele organice stabile, concentrându-se astfel mai ales la locul de inserție în țesut [72]. Până în prezent nu se cunosc forme alergice generate de titan. În prezența altor metale, însă, induce o reacție de hipersensibilitate, fapt ce impune folosirea titanului în forma pură și fără prezența de vecinătate a altor metale.

Metalele nobile au un potențial de coroziune superior materialelor nenobile, care corodează în general mai ușor și au, deci, o stabilitate mai mare. Când două materiale sunt introduse într-o soluție electrolitică, cum ar fi saliva, materialul cu potențialul de coroziune mai scăzut se va coroda negreșit. Fenomenul de coroziune este dependent de electrolitul în care este introdus metalul și mai ales de pH-ul mediului, de concentrația de oxigen, ionii de clor, temperatura ori de gradientele tuturor acestor factori. Toate aceste date ne permit să înțelegem efectele negative ale polimetalismelor întâlnite frecvent în cavitatea bucală și care se exprimă printr-o corodare a metalelor, iar la nivelul țesuturilor biologice prin mataloze [67]. Iată de ce trebuie să analizăm cu mare atenție biomaterialele și materialele utilizate în reabilitarea orală implanto-protetică. După coroziune, produșii rezultați trec în mediul biologic înconjurător sub forma de cationi, ce se vor regăsi apoi în organism la anumite niveluri [70]. De regulă, ionii metalici reacționează cu compușii mediului biologic ca: apa, compușii organici, compușii anorganici.

La ora actuală materialele utilizate în terapia ortodontică și implanto-protetică se testează prin patru teste: – testul de urină, în care materialul este introdus în urina pacientului și se urmărește fenomenul de coroziune și toxicitate; – testul de salivă, în care este analizat fenomenul de coroziune și toxicitate al unui material în saliva pacientului; – testul pe tegumente, prin care se aplică pe pielea brațului plasturi care conțin oxizi de diferite materiale, urmărindu-se reacția locală de toxicitate sub forma unor manifestări alergice locale; – testul Helisa, în care cu ajutorul izotopilor prezenți în sângele pacientului se analizează unii produși de coroziune ai diferitelor material .

În legătură cu mediul biologic care înconjoară biomaterialul și care influențează coroziunea vom aminti următoarele aspecte importante: – aerația diferențiată, – compoziția mediului, – variațiile de pH, – gradientul de temperatură. La o aerație variabilă locul mai oxigenat devine catodic, iar cel mai puțin oxigenat anodic. Aceasta se întâmplă în zonele cu acces dificil la curățire sau în cele acoperite de tartru ori țesut moale. Electrolitul, prin compoziția sa, influențează în mare măsură gradul de coroziune, mai ales prin ionii de clor care sensibilizează metalul la coroziune. Clorul generează variații ale Ph-ului, care în cavitatea bucală se apropie de 7, iar la nivelul plăgilor gingivale și osoase poate ajunge până la 4,5. Deci, reacțiile electrochimice ale coroziunii sunt sensibile la modificările pH- ului, coroziunea fiind mult mai intensă în mediul acid [69]. Gradientul de temperatură poate duce și el la apariția termopilelor care declanșează și/sau accentuează coroziunea. Tipurile de coroziune sunt strâns legate de electrolitul care le înconjoară, de metalele utilizate și de condițiile de utilizare a acestor materiale, putând în felul acesta să apară diferite forme de coroziune [70]: – coroziunea uniformă, – coroziunea intergranulară, – coroziunea prin ciupituri, – coroziunea cavernoasă, – coroziunea sub tensiune.

Metalele supuse procesului de coroziune generează o reacție tisulară acută, cu respingerea materialului inserat. Răspunsurile specifice, depind mult de proprietățile alergenice și antigenice ale fiecărui metal în parte și de dinamica de difuziune a fiecărui tip de ion. Astfel, răspunsul țesutului moale la oțelul inoxidabil poate fi apreciat in vivo și in vitro. In vivo, oțelul inoxidabil este supus coroziunii. Pe termen scurt, oțelul inoxidabil nu provoacă reacții toxice, dar după 8 luni apare o capsulă fibroasă ce înconjoară metalul, cu grosime variabilă. După un an apare fenomenul de metaloză, cu reacții inflamatorii evidente, aceste reacții favorizând cu timpul un grad avansat de coroziune [75].

În cazul unui material cu proprietăți corozive, procesul fiziologic de vindecare este puternic perturbat, deoarece particulele ce provin din coroziune intensifică răspunsul inflamator acut cu distrucție tisulară, rezultând în final un abces cu respingerea implantului [48]. Între aceste două aspecte există toată gama de răspunsuri tisulare, mai mult sau mai puțin severe, putând apărea astfel trei mari tipuri de reacții, în ordinea crescătoare a toleranței, după cum urmează: – un răspuns toxic cu o reacție violentă cu formarea unui abces steril periimplantar; – o capsulă fibroasă în urma formării unui țesut fibros dens nevascularizat și acelular in jurul implantului; – o reacție vitală atunci când stratul de țesut fibros este foarte subțire sau lipsește, iar țesuturile din jur aderă de suprafața implantului prin intermediul unui strat de proteoglicani cu grosime între 20-40 Å. 0-40 Å. După reacțiile pe care le induc în țesuturile înconjurătoare, materialele se pot clasifica în: – materiale cu răspuns toxic: – fierul, – nichelul, – cobaltul, – cromul, – cadmiul, – altele, – materiale care generează țesut fibros înconjurător: – zincul, – argintul, – aluminiul, – oțelul inoxidabil, – aliajul crom-cobalt, – materialele care induc o reacție vitală: – titanul, – ceramica de aluminiu, – ceramica de zirconiu, – etc. Putem afirma că metalele supuse procesului de coroziune generează o reacție tisulară acută, cu respingerea materialului inserat. Răspunsurile specifice, depind foarte mult de proprietățile alergenice și antigenice ale fiecărui metal în parte .

Mai multe studii recente au încercat să analizeze metode de decontaminare a mini-implanturilor recuperate pentru a fi reutilizate. Stojicic și colab. 2010 [73] raportează ca omitere a resturilor organice de pe suprafețele mini-șuruburilor, aplicarea de acid fosforic 37% (10 min) urmat de hipoclorit de sodiu 5% -25% (30 min) la temperatura camerei. El-Wassefya și colab. 2015 [74] prevede că, indiferent de metoda de sterilizare utilizată, suprafața micro-implantului nu poate fi considerată identică cu originalul în termeni de proprietăți morfologice de suprafață, de eliberare de ioni și răspuns a celulelor histologice.

Concluzii

Mini-implanturile analizate la SEM nu prezintă defecte structurale majore, dar apar mici deformări ale spirelor sau vârfului filetului.

Aceste defecte nu influențează rata stabilității primare, mai ales că mini-implantele ortodontice sunt utilizate o perioadă limitată de timp (3-6 luni.)

În toate cazurile au apărut fenomene evidente de coroziune și depuneri de microorganisme, ceea ce contra-indică sterilizarea și reutilizarea implantelor ortodontice.

Titanul este materialul de elecție pentru mini-implanturile ortodontice de ancoraj, datorită multiplelor calități și a unei rate mai reduse de coroziune.

Cele mai fiabile tipuri de mini-implant ortodontic sunt cele cilindro-conice, de tip șurub, cu pasul filetului de 0,5 și forma filetului tip rază.

Mini-implanturile recuperate după inserția primară pot prezenta deformări ale structurii vârfului, precum și contaminarea de suprafață, ceea ce presupune și un control riguros al plăcii dentare bacteriene.

Cap. 4 Studii clinice privind efectele mini-implantelor asupra țesuturilor parodontale și posibilitățile de vindecare ale organismului după inserarea mini-implantelor ortodontice

Introducere

Mini-implantele inserate în cavitatea bucală pot avea și efecte adverse, atât datorită materialului din care sunt confecționate :aliaj de titan, aliaj de oțel, cât și traumei chirurgicale de inserție. Există studii care pun în evidență citotoxicitatea generală și cea specifică materialului din care este confecționat implantul. Citotoxicitatea generală se poate evalua cu ajutorul celulelor specializate și se exprimă prin interferența cu fenotipul celular,care modifică sinteza și degradarea produselor extracelulare și a enzimelor [71]. Cele două tipuri de teste permit definirea unei biocompatibilități bazale și a unei biocompatibilități specifice. Anumite materiale pot interfera cu cele două funcții, bazală și specifică, în timp ce altele pot interfera doar cu o singură funcție, cea specifică. Biocompatibilitatea specifică a fost puțin studiată în testarea biomaterialelor, limitându-se în special numai la testele de citotoxicitate generală. În vederea realizării testelor in vitro există mai multe proceduri, care utilizează familii diferite de celule, și pot testa până la un anumit nivel biomaterialul și produșii rezultați în urma coroziunii. Există mai multe metode de testare.

Metoda însămânțării în densitate mică este cea mai sensibilă metodă pentru detectarea gradelor de toxicitate ale produselor de coroziune a biomaterialelor. Metoda contactului direct nu poate diferenția metalele cu toxicitate diferită, mai ales când acestea se prezintă în aliaje. Metoda de difuziune pe agar-agar utilizează fibroblastele de șoarece, de piele umană sau neuroblastele de șoarece. Aceasta metodă dă cele mai bune rezultate, celulele fiind ușor de cultivat, cu o excelentă reproductibilitate și cu o sensibilitate optimă. Inserarea unui implant duce la o leziune tisulară, reușita vindecării fiind strâns legată de răspunsul tisular din jurul implantului. Acest răspuns ține de răspunsul tisular la corpul strain și de calitatea de regenerare a țesuturilor afectate. [76]

În multe cazuri, răspunsul tisular este influențat și de locul de inserție al implantului. Va trebui, analizat răspunsul țesutului osos la implant și răspunsul țesutului epitelio-conjunctiv . În ambele cazuri succesul este dependent de eficacitatea procesului de vindecare și de gradul de interferență al materialului din care este confecționat implantul cu țesutul înconjurător. Testele de biocompatibilitate in vivo se fac pentru țesutul epitelio-conjunctiv și țesutul osos. Biomaterialul este un corp străin care trebuie să fie acceptat de către organism. Pornind de la acest deziderat, medicul stomatolog trebuie să se asigure de calitățile biocompatibile ale implantului. Acestea se exprimă în termeni de rezistență a materialului la diverși factori care pot conduce la degradarea metalului și care sunt denumiți [49]: – factori de biocompatibilitate tisulară, – factori de biocompatibilitate mecanică. Biocompatibilitatea tisulară se exprimă în termeni de non-toxicitate raportată la zona de implantare. Deci, înaintea inserării implanturilor la om acestea vor fi testate privind biocompatibilitatea lor, atât in vitro, cât și in vivo, prin simularea unor situații cât mai apropiate de cele reale ale implantului la om.

Studii recente arată că regenerarea parodontală mediată se bazează pe conceptul că parodonțiul dezvoltă un aparat de sprijin pentru celulele epiteliale și cheagul de sânge, contribuind la vindecare ,alături de proteinele matricii organice amelare. [125], Formarea smalțului are loc printr-o rețea de colaborare tranzitorie a proteinelor matricei smalțului care controlează creșterea și orientarea cristalelor de hidroxiapatită [120]. Amelogeninele de dezvoltare ale smalțului dentar sunt proteine ​​specifice țesutului, bogat în resturi de prolină, leucină, histidină și glutamil , sintetizate de ameloblaste, celulele epiteliului smalț interior [121]. Amelogeninele constituie circa 90% din totalul proteinelor matricei smalțului și constituie cea mai mare parte a matricei smalțului și joacă un rol major în mineralizarea smalțului [120]. . Proteina amelogenină este componenta majoră a smalțului matricei extracelulare secretat în mod continu, care controleaza mineralizarea cristalelor de smalț [122]. Este proteina rezultată în timpul formării dintelui din teaca Hertwig și joacă un rol important în apariția cementului acelular. În mod specific, amelogenina accelerează cinetica nucleară și inducerea ordonării nanocristalitelor de apatită, contribuind la regenerarea osului alveolar. [123,124].

Emdogain este un extract din material porcin fetal, un produs pe baza gradului înalt de omologie între porcine și proteinele ​​de smalț uman, compus în principal din proteine ​​amelogenine. Este un material resorbabil, implantabil și este furnizat într-o seringă sterilă, liofilizată. A fost creat pentru a promova regenerarea țesuturilor parodontale, cum ar fi cementul, ligamentul parodontal si osul alveolar prin stimularea dezvoltării normale a acestor țesuturi, este utilizat pentru tratarea defectelor intraosoase profunde. Mulți cercetători au ajuns la concluzia că Emdogain este capabil de a îmbunătăți în mod semnificativ sondarea adâncimii pungilor parodontale [126-128], comparativ cu lamboul chirurgical utilizată în tratamentul defectelor osoase.

Scopul acestui studiu a fost acela de a confirma prezența agenților patogeni periodontali și de a evalua cantitatea de microorganisme din pungile parodontale asociate tratamentului ortodontic bazat pe mini-implante . Am evaluat de asemenea și influența proteinelor matriceale derivate de smalț în scopul regenerării țesutului parodontal la pacienții adulți tratați ortodontic cu ancoraj osos pe mini-implante.

Material și metodă

Studiul a implicat un total de 15 pacienți cu tratament ortodontic în antecedente (cu aparate fixe și mini-implante ), complicat cu apariția unor pungi parodontale . Pacienții au urmat tratament ortodontic cu aparat fix, tehnica straight-wire, bracketuri ceramice sau metalice, prescripție Roth, slot 0,22 . Ancorajul a fost unul puternic, osos, realizat pe miniimplante din aliaj de Ni-Ti.

Fig.74 Aspect intra-oral ( aparat fix ) Ancoraj pe mini-implante

Criteriile de includere au fost:

– Vârstă 18 – 26 de ani.

– Diagnostic confirmat de pungi parodontale adevărate, după un tratament ortodontic cu aparate fixe,

– Prezența a cel puțin unui defect osos, cu 1-2 pereți afectați,

– Adâncimea pungilor parodontale mai mică sau egală cu 7 mm, iar defectul osos asociat a trebuit să fie de 4 mm sau mai mare în profunzime, și 2 mm sau mai mult în lățime, în funcție de radiografia preoperatoare,

Criteriile de excludere au fost:

– Igiena orală deficitară,

– Fumătorii,

– Prezența unor boli sistemice legate de boala parodontală,

– Tratamentul parodontal in ultimele 6 luni.

Nici unul dintre pacienți au folosit antibiotice timp de cel puțin trei săptămâni înainte de evaluare.Pacienții au fost evaluați clinic și radiologic ( radiografii panoramice , OPT) . Un singur examinator cu experiență a efectuat toate examenele clinice, screening-ul parodontal a fost înregistrat pe șase site-uri pe fiecare dinte, folosind metoda clasică de prelevare a probelor. ( Fig.75,76)

Fig.75- Examinare clinica-cazuistică proprie Fig. 76- Parodontograma-cazuistică proprie

Am folosit o metodă de prelevare a bacteriilor (Fig.77), folosind un kit de identificare MicroIDent Plus, Hain Lifescience. Metoda utilizată a fost PCR (Polymerase Chain Reaction) . A fost testată asocierea dintre sistemul de detecție microbiană prin PCR și boala parodontală , folosind un test chi pătrat, cu p valoare cu două fețe și α = 0,05. Cotele Rațio au fost calculate la 95 % interval de încredere. Toate analizele statistice au fost efectuate cu ajutorul unui soft InStat (Graphpad, SUA).

Pacienții au fost instruiți să se abțină de la a mânca și a bea o oră înainte de recoltare. Fluidul șanțului gingival GCF a fost colectat folosind un con de hârtie steril de unică folosință # numărul 25 din kittul Micro-ident plus, Hain Lifescience, Germania. Fiecare dinte a fost izolat cu grijă, cu tampoane de bumbac sterile și un con de hârtie steril a fost inserat la adâncimea maximă înregistrată anterior pe periodontogramă. Recoltarea probelor gingivale s-a făcut cu conuri de hârtie. Conurile s-au ținut în poziție timp de 20 de secunde și imediat după îndepărtare au fost introduse în kit-ul de transport (micro-ident plus, Hain Lifescience Germania). Fiecărui pacient i s-a făcut și OPT, pentru a identifica eventuale resorbții radiculare. ( Fig.77, 78)

Fig.77- Examen OTP-cazuistică proprie Fig. 78- Recoltare probe subgingivale –cazuistică proprie

Reacția de polimerizare în lanț (PCR) și identificarea pe bază de hibridizare a ADN s-au efectuat într-un termociclu ADN (Perkin Elmer GeneAmp 2400, Norwalk, USA), programat timp de cinci minute la 94 de grade Celsius, urmat de treizeci de cicluri cu temperatura de recoacere adecvată pentru a permite ADN-ului extensie, într-un laborator privat din Heidelberg, Germania. ( Fig.79)

Fig.79 Thermal cycler folosit in studiu

După înregistrarea situației clinice inițiale, toți pacienții au fost supuși unui tratament parodontal inițial, care a inclus o debridare manuală, terapia antimicrobiană, educație privind tehnicile de periaj corecte și utilizarea mijloacelor de igienă orală. În faza următoare a studiului, nivelul de atașament osos clinice și radiologic au fost înregistrate și datele au fost introduse în programul de analiză Microsoft Office Excel.

Necesitatea terapiei chirurgicale a apărut la 5 pacienți , care au suferit o intervenție chirurgicală cu următorul protocol:

1. Anestezia zonei de interes prin: infiltrație sau anestezie tronculară periferică,

2. Incizia: o incizie orizontala in ± 1-2 incizii verticale dinte, pornind de la cea orizontală înspre baza pungii,

3. Creearea unui lambou mucoperiosteal de reflecție asupra dintelui labial și/sau orală; pentru menținerea viabilității lamboului irigații cu soluție salină au fost făcute,

4. Îndepărtarea țesutului de granulație aderent de suprafața rădăcinii pentru a asigura o mai bună vizibilitate pe suprafața rădăcinii, îndepărtarea plăcii și a tartrului subgingival,

5. Conditionarea suprafețelor radiculare cu PrefGel timp de 2 minute (se îndepărtează stratul frotiului) și apoi se clătirea cu apă/soluție salină sterilă (Fig.80)

Fig.80 – Conditionarea suprafetei radiculare-cazuistică proprie

6. Aplicarea Emdogain Gel (Fig.81) dinspre apical spre coronal pe suprafața rădăcinii, astfel încât să acopere toate suprafețele rădăcinii expuse, materialul în exces fiind îndepărtat prin aplicarea lamboului sub presiune fig.82.

Fig. 81 Aplicarea EMD- cazuistică proprie Fig.82 Repozitionarea lamboului- cazuistică proprie

Datele au fost înregistrate utilizând software-ul de analiză Microsoft Office Excel, iar apoi a fost urmat de analiza statistică Instat folosind programul GraphPad fig 83. Pentru analiză a fost utilizat testul Fisher exact Fig.84, valoarea p a fost stabilită la un interval de încredere de 95%, p = 0,05

Fig.83 – analiza statistica GraphPad

Fig.84- Testul Fischer Exact

Rezultate

Prevalența bacteriei periodontopatogenică Actinobacillus actinomicetemcomitans, a fost găsită în 42,8 % din cazuri, Porphiromonas gingivalis în 71,42 %, Prevotela Intermedia 57,14 %, Bacteroides Forsithus a fost găsit în 85,71 % din cazuri, Treponema denticola în 100 %. (fig.85)

Fig.85 Rezultatele analizelor

Eficacitatea tratamentului a fost evaluată la 6 luni după intervenția chirurgicală, prin măsurarea reducerii adâncimii pungii și a câștigului de atașament la palpare cu sonda parodontală. Câștigul mediu de atașament clinic a fost de 2,22 mm, iar scăderea adâncimii valorii pungilor parodontale de la 4,36 mm la 1,48 mm, cu o medie de 2,88 mm. ( Fig.86,87). Controalele post-operatorii au aratat o îmbunătățire a indicelui sângerarii gingivale, indicilor de placă și tartru și a redus mobilitatea dintelui prin scăderea inflamației.

Fig.86- Valori statistice ale atașamentului gingival/ scăderea adâncimii pungii

Fig. 87- Graficul rezultatelor clinice

Discuții

Studiile lui Alpista et al [129], confirm rolul protocoalelor de întreținere care sunt în general aplicate în toate situații clinice de rutină. Chiar și în aceste condiții rezultatele optime de tratament sunt foarte variate. Controlul slab al plăcii bacteriene de către pacient, poate determina o reducere a formării noului atașament și a unui nou os. Acest lucru este susținut de numeroase studii publicate ca suport : Chambrone D și colab. [130], fiind de acord cu afirmația că acumularea de novo a plăcii provoacă o recidivă a bolii parodontale, chiar și atunci când un atașament de nivel semnificativ a fost obținut în urma tratamentului.

Evaluarea parodontală a pacientului adult supus unei terapii ortodontice include nu numai statusul igienei buco-dentare, dar și nivelul și condițiile gingiei atașate. Mișcările spre vestibular ale incisivilor pot fi urmate la anumiți pacienți de recesiune gingivală și pierderea atașamentului. Riscul devine mai mare când dinții se aliniază prin expansiunea arcadelor

În ceea ce privește răspunsul țesutului moale, la titan se constată că până la ora actuală, testele in vivo privind reacția titanului la țesutul moale au fost puține, deoarece acest material se utilizează mai mult pe oase. Pe termen scurt, de 6 luni, titanul introdus în masa musculară este bine tolerat, cu apariția clasicei capsule fibroase, de grosime variabilă și asemănătoare capsulei ce apare la oțelul inoxidabil. Titanul se poate acumula în țesuturile din jur sub două forme [49]: – particule de tip A negative la reacția Perl, – particule de tip B pozitive la reacția Perl. Vindecarea la nivelul țesutului osos Ca și țesuturile moi, osul răspunde după lezarea acestuia prin procese de vindecare. Leziunile vaselor de la nivelul osului duc la formarea cheagului sanguin, care este apoi degradat de celulele fagocitare mobilizate. Se organizează în felul acesta matricea organică.

Fibroblastele stratului extern al periostului precum și celulele osteogene ale stratului intern periostal, ca și cele aduse pe cale sanguină de la distanță ajung la locul plăgii osoase, se multiplică și excretă colagen. Se formează, astfel, calusul primar care apoi se mineralizează cu săruri minerale provenite din circulația sanguină și din vecinătate. Calusul se remaniază, cu formarea trabeculelor osoase și se obține, în final, un os identic cu cel dinaintea leziunii spre deosebire de țesutul moale, unde vindecarea lasă o cicatrice [69]. Vindecarea la nivelul țesutului moale după inserția implantului, se manifestă printr-o inflamație acută ce se evidențiază prin:[52]

– vasodilatație capilară, creșterea permeabilității vasculare, aflux plasmatic, aflux leucocitar.

Aceste reacții sunt însoțite de cele trei semne clasice manifestate prin calor, dolor, tumor. Reparația țesutului moale este vizibilă după patru zile, afluxul de monocite și macrofage permițând distrugerea resturilor celulare acumulate la marginile plăgii. Exudatul inflamator conține fibrogen, care se transformă în fibrină. Celulele mezenchimale se diferențiază în fibroblaste, migrând pe patul de fibrină și participă la secreția de colagen, care înlocuiește puțin cîte puțin toată fibrina, ducând la vindecarea plăgii prin reunirea marginii defectului tisular [113]. Prezența unui corp străin perturbă procesul de vindecare. Față de un material inert sau coroziv, țesutul cicatriceal formează o capsulă fibroasă prin condensarea fibrelor de colagen, capsula caracterizată prin reacția fibroblastelor și absența structurilor vasculare. Această capsulă conjunctivă izolează implantul de organism, amortizând forțele care se transmit pe implant. Teoretic, acesta este un răspuns optim tisular, însă în practică este un eșec de integrare tisulară a implantului. Titanul interacționează cu membrana celulară a fibroblastelor, uneori devenind indirect toxic în anumite condiții, mai ales în peroxidările membranei celulare. Deci, titanul nu este toxic pentru țesuturi și celule, dar acționează pe membrana celulară inducând prin aceasta un nou potențial inflamator [71,75].

Placa microbiană dentară este un depozit de microbian natural, un biofilm adevărat ce conține bacterii într-o matrice compusă în principal din polimeri extracelulari bacterieni și salivari sau exudat gingival. Termenul de biofilm descrie comunitățile bacteriene care aderă de suprafața dintelui și în alte zone ale cavitatii bucale .Capacitatea acestora de a adera la suprafețe este o caracteristică generală a majorității bacteriilor [114]. Există mai multe fenomene care explică mecanismul de adeziune al bacteriilor de suprafața dentară: adeziune -electrostatică, mecanisme hidrofobe, straturi bacteriene specializate prin receptori specifici de suprafață și enzime (adezine) [115]. Maturarea plăcii se realizează prin acumularea creșterii si reproducerii bacteriilor, ceea ce duce la eliberarea unui număr de metaboliți organici și anorganici, o acumulare care determina realizarea unei matrici complexă interbacteriană. Aceasta este compusă din polizaharide, proteine produse de microorganisme din placa dentară [116].

În structurile finale microorganismele se pot atașa la suprafața dintelui sau a altor bacterii deja atașate și să contribuie la complexitatea compoziției plăcii după câteva zile. Este general acceptat faptul că factorul etiologic principal în boala parodontală este reprezentat de microorganisme. Cu toate acestea nu toate situs-urile infectate suferă distrucții parodontale. Acest fenomen poate fi explicat pe presupunerea că doar un număr limitat de agenți patogeni prezenți într-o cantitate suficientă, este de natură să afecteze țesutul parodontal, în timp ce aceeași agenți patogeni prezenți într-o cantitate mai mică sunt compatibili cu un parodonțiu sănătos. Atât anaerobi gram-pozitivi cat și cei gram-negativi produc o serie de metaboliți (acidul butiric, acidul propionic, amine, indol, amoniac, sulfuri volatile) care afectează țesutul gazdă. Cele mai multe bacterii din spațiul subgingival produc hialuronidaza, care are ca efect creșterea permeabilității spațiilor intercelulare prin lărgirea epiteliului gingival [118]. Produsele dizolvate în salivă sunt o sursă importantă de nutrienți pentru bacteriile din placa subgingivala. În pungile parodontale adânci, condițiile nutritive se schimbă, deoarece penetrarea substanțelor dizolvate în salivă la acest nivel este foarte limitată. Mai multe surse de substanțe nutritive pentru bacterii în pungile

Osul se poate vindeca în permanență prin formarea de țesut fibros, ca răspuns la trauma chirurgicală severă, comform lui Bucur[22], indiferent dacă ea e de natură fizică, chimică , etc. Proprietățile osului determină procesul de vindecare să progreseze foarte lent. Cu cât zona de lezare este mai mare, cu atât șansa ca țesutul de vindecare să fie slab diferențiat și de origine fibroasă este mai mare. Chiar și o zonă de 0,5mm de os necrotic necesită câteva luni pentru a fi înlocuită de os nou.

Osul matur este, de asemenea, și dependent de temperatură. Cu cât temperatura crește, cu atât fosfataza alcalină, element al osului, este distrusă. Drept răspuns, sinteza de calciu alcalin și formarea de os nou nu pot avea loc. S-a descoperit că țesutul osos suferă leziuni atunci când temperatura crește cu 47grade C pentru 1-5minute. Chiar și presiunea excesivă din timpul manevrelor chirurgicale poate produce injurii țesutului osos.

Concluzii

1. Inserarea de mini-implante în terapia ortodontică la adult nu aduce prejudicii parodontale majore, cu condiția respectării timpilor operatori (folosirea frezelor ascuțite și a unei soluții alcaline de răcire) și a unei igiene riguroase din partea pacientului.

2 .În ceea ce privește răspunsul țesutului moale, la mini-implantele de titan, testele au arătat o prevalență crescută a bacteriei periodontopatogenică Actinobacillus actinomicetemcomitans, bacterie prezentă și la pacienții care nu au avut mini-implante în cavitatea bucală.

3. Metoda PCR (Polymerase Chain Reaction), care testează asocierea dintre sistemul de detecție microbiană și boala parodontală este o metodă modernă, cu un grad ridicat de precizie, utilă în practica parodontală și ortodontică la pacienții cu risc de parodontopatie.

4. Aplicarea Emdogain Gel este o metodă recomandată în terapia de regenerare parodontală, dar succesul final de pinde nu numai de tehnică și material, ci și de respectarea indicațiilor postoperatorii , cu controlul indicelui de placă bacteriană.

5. Creșterea plăcii bacteriene poate fi influențată de suprafața neregulată a mini-implantelor, iar la pacienții cu un biotip gingival subțire și un periaj intempestiv, apare o asociere evidentă între inflamația parodontală și terapia ortodontică fixă, care crește retențiile din cavitatea bucală ( braketuri, ligaturi, tubușoare.)

Capitolul 5

Studiu clinic privind percepția pacientului asupra mini-implantelor ortodontice

Introducere

Numeroase cercetări au demonstrat eficacitatea dispozitivelor de ancoraj temporar.Unele dintre acestea ,s-au bazat pe feedback-ul primit de la pacienți în urma tratamentului ortodontic cu ajutorul mini-implantelor, tratament care are o durată mai mica în timp, datorită acestui ancoraj osos, puternic, diferit de ancorajul cu auxiliare ( Bara Gosgarian, arc lingual, dispozitiv Nance, Lip-bumper ). Informațiile au fost înregistrate cu ajutorul chestionarelor pe care aceștia l-au completat la diferite etape ale tratamentului. Una din cele mai frecvente dezavantaje ale ancorajului ortodontic pe mini-implante a fost durerea. Durerea este o experiență personală și subiectivă, dificil de cuantificat și standardizat, fiind influențată de mai mulți factori precum personalitate, comportament, factori fizici și psihologici [288].

Factorii răspunzători de apariția durerii sunt numeroși și pot include factori mecanici , legați de anestezie și manopera de inserare a mini-implantului, chimici sau microbieni (trecerea microorganismelor în spațiul dintre mini-implant și țesutul moale), deficiențe ale sistemului imunitar, factori ce țin de adaptarea locală și presiunea din timpul biomecanicii ortodontice sau factori psihologici [247]. Prevenirea și managementul durerii postoperatorii fac parte din orice tip de tratament stomatologic , iar informarea pacientului precum și stabilirea unui protocol pentru situația în care apare durerea, determină creșterea încrederii pacientului în medic și în tratamentele dentare ulterioare.

Durerea este în prezent raportată ca cel mai frecvent efect secundar asociat tratamentului ortodontic [131]. Potrivit lui Kvam et al. [132] și Scheurer și colab. [133], mai mult de 95% dintre pacienții care au suferit un tratament ortodontic raportează niveluri diferite de durere în timpul procedurilor ortodontice. Cele mai comune proceduri ortodontice includ plasarea arcului de sârmă, adaptarea unei bare transpalatale, sau plasare de mini-implante. Forțele generate în timpul acestor proceduri, având ca rezultat crearea diferitelor zone de tensiune și de compresie în ligamentul parodontal, pot duce la o experiență dureroasă pentru pacienți. [131]. În aceste cazuri, durata durerii nu este limitată la durata procedurii de aplicare a mini- implantului, ci pentru întreaga perioadă în care pacientul este supus forțelor de tracțiune, deoarece durerea poate rezulta și din tracțiunea elastică în țesutul care înconjoară implantul sau deplasările dentare cu forte mai mari ( mecanica de retruzie frontală sau de intruzie molară). Prin urmare, durerea poate avea un impact negativ asupra calității vieții la pacienții supuși unui tratament ortodontic cu ancoraj pe mini-implante și îi poate determina să întrerupă tratamentul.

O variație individuală semnificativă în percepția durerii a fost descrisă în legătură cu aplicarea forțelor ortodontice [134], intensitatea durerii fiind influențată de diverși factori, cum ar fi starea emoțională, starea cognitivă, de mediu sau de factori culturali. Experiențele dureroase sunt întotdeauna multidimensionale, fiind frecvent asociate cu aspecte senzoriale și afective [131]

Cu toate ca progresia durerii dupa plasarea initială a arcului-sârmă a fost bine documentată [135-138], nu există studii publicate până în prezent în ceea ce privește intensitatea durerii în timpul plasării și ancorarea mini-implanturilor ortodontice sau în timpul perioadei post-operatorie. În același timp, nu există nici un consens cu privire la rolul diferiților factori care ar putea influența severitatea percepției durerii la pacienții care au suferit un tratament ortodontic.

Scopul acestui studiu a fost de a evalua factorii asociați cu intensitatea percepției durerii în timpul procedurilor legate de chirurgia ortodontică -constand în anestezie, plasarea și îndepărtarea unui mini-implant ortodontic, precum și în perioada postoperatorie ca urmare a acestor proceduri.

Material și metodă

Studiul a inclus 50 depacienți adulți tineri cu dentiție permanentă care aveau nevoie de tratament ortodontic în care planul terapeutic includea și plasarea de mini-implanturi, urmate de aparate fixe în ambele maxilare, activate de tracțiuni elastice. Eșantionul de studiu a implicat atât pacienți cu diverse clase de anomalii dento-maxilare , la care nevoia de ancoraj pe mini- implante a variat de la moderat la maxim. Pacienții au fost împărțiți în 3 grupe, în funcție de vârstă : <18 ani, între 18-21 ani și> 21 ani.

Intensitatea durerii a fost evaluate cu ajutorul unui chestionar , folosind întrebări verificate și validate de auto-raportare (anexa 1). Evaluarea post-operatorie s-a bazat pe scala analogă vizuală (VAS) [3], care este frecvent utilizată pentru cuantificarea durerii. Durerea a fost definită ca intensitate scăzută în cazul în care severitatea durerii a fost de 1 sau 2 pe scala vizuală analogică (o scală frecvent utilizată pentru cuantificarea durerii) sau intensitate ridicată în cazul în care severitatea durerii a fost de 3 sau 4 pe scala analogă vizuală. ( Anexa 1). Chestionarul a cuprins un număr de opt întrebări, redate în tabelele următoare.

Evaluarea sensibilitatii dureroase asociata tratamentului ortodontic cu ajutorul mini-implantelor

Pe o scară de la 1 la 4 în care 1 reprezintă foarte puțin și 4 foarte dureros puteți descrie dacă în momentul anesteziei de infiltrație în vederea inserarii mini-implantului ați simțit durere?

Pe o scară de la 1 la 4 în care 1 reprezintă foarte puțin și 4 foarte dureros puteți descrie dacă în momentul inserarii mini-implantului ați simțit durere?

În timpul tractiunilor elastice asupra mini-implantului ați simțit în orice moment senzatie dureroasă?

Dacă ați răspuns afirmativ la întrebarea de mai sus puteți descrie pe o scară de la 1 la 4 în care 1 reprezintă foarte puțin și 4 foarte dureros intensitatea durerii pe care ați simțit-o în timpul tracțiunilor elastic asupra mini-implantuluil?

În timpul tratamentului ortodontic bazat pe mini-implante ați simțit în orice moment al tratamentului senzații dureroase la nivelul gingie/osului din jurul implantului?

Dacă ați răspuns afirmativ la întrebarea de mai sus puteți descrie pe o scară de la 1 la 4 în care 1 reprezintă foarte puțin și 4 foarte dureros intensitatea durerii pe care ați simțit-o la nivelul gingiei/osului din jurul implantului?

Pe o scară de la 1 la 4 în care 1 reprezintă foarte puțin și 4 foarte dureros puteți descrie dacă în momentul mobilizării implantului ați simțit durere?

Pe o scară de la 1 la 4 în care 1 reprezintă foarte puțin și 4 foarte dureros puteți descrie dacă în momentul îndepărtării implantului ați simțit durere?

Pacienții au fost rugați să completeze chestionarele la momente diferite: (1) imediat după plasarea implantului (pentru evaluarea durerii asociate cu anestezia, plasarea implantului și de tracțiune elastică), ( 2) , la un interval de 3 luni de la începerea tratamentului (pentru evaluarea durerii asociată cu mișcarea implantului a gingiei/dureri osoase in jurul implantului și deplasările ortodontice) și (3) imediat după îndepărtarea implantului (pentru evaluarea durerii asociate cu îndepărtarea implantului).

Comisia de etică a UMF , Tîrgu-Mureș, a aprobat studiul și toți pacienții și-au dat consimțământul în cunoștință de cauză pentru studiu. Toate procedurile de studiu au fost în conformitate cu principiile enunțate în Declarația de la Helsinki

Toți subiecții au fost tratați în conformitate cu următorul protocol ortodontic:

Anestezia locală a constat în anestezia topică utilizând Lidocaina ™ Septodont, Creteil, Franța 2% concentrație prin pulverizare aplicată timp de 1 minut, urmată de anestezia de infiltrare cu 1 ml dintr-o

soluție de clorhidrat de articaina + epinefrină 1: 100000 (articaine ™ Septodont, Creteil, Franța), aplicată cu ajutorul unui ac gingival 0,30 x 38 mm (Heraeus ™, Hanau, Germania), în doar zona mucoasei.

Procedura de poziționare a mini-implantului a constat în următoarele etape:

1. Plasare de mini-implanturi autoperforante având 7 mm lungime și 1,6 mm în diametru (Orlus ™, Ortholine, Seul, Coreea de Sud). Mini-Implanturile au fost plasate cu ajutorul unui kit chirurgical cu cheia de mână (Anchor Plus ™ Anchor Plus , Los Angeles, Statele Unite ale Americii).

2. Plasarea Mini-implantului a fost efectuată la 4 minute după anestezie. Toate mini-implanturile au fost plasate fără a fi nevoie de osteotomie anterioară.

Majoritatea mini-implanturilor (70%) au fost plasate în maxilar și au fost încărcate cu benzi elastice, după intervenția chirurgicală. Agenți anti-inflamatori tip (Nurofen ™ 400mg 3X1 / zi, timp de 5 zile) și agenți de analgezie (algocalmin ™ 500 mg 3X1 / zi 2 zile) au fost recomandați după intervenția chirurgicală, în toate cazurile.

Am studiat asocierea următorilor factori cu intensitatea percepției durerii la pacienții care au suferit un tratament ortodontic: grupe de vârstă, sex și tipul de procedură. Următoarele proceduri au fost incluse în această analiză și severitatea durerii a fost analizată în raport cu fiecare dintre aceste proceduri: anestezie, plasarea implantului și îndepărtarea implantului. De asemenea, au fost evaluate :durerea în timpul mișcării implantului din timpul tracțiunii elastice, precum și durerea gingivală/osoasă în jurul implantului

Am evaluat intensitatea durerii la pacienții care au prezentat mișcare a implantului în timpul controalelor periodice, în comparație cu intensitatea durerii la pacienții care nu au prezentat nici o mișcare a implantului în timpul tratamentului. Toate analizele statistice au fost efectuate cu ajutorul software-ului InStat Graph Pad. Am folosit testul exact al lui Fisher și testul t Student pentru vârsta pacienților. Valorile continue sunt exprimate ca medie și abatere standard, iar semnificația statistică a fost determinată folosind testul Mann-Whitney. Semnificația statistică a fost considerată pentru valori p <0,05, iar toate valorile p au fost cu 2 fețe.

Rezultate

Din cei 50 de pacienți (20 de sex masculin și 30 de sex feminin) încluși în studiu , toți au răspuns la toate întrebările adresate în chestionar. Vârsta medie a populației de studiu a fost de 20.84 +/- 3,29 ani (95% interval de încredere [CI]: 19.9 – 21.77) (Tabelul 1).

Grupa 1 a constat în 28 de pacienți (56,0%) cu durere de intensitate scăzută în timpul plasării implantului în timp ce grupul 2 a inclus 22 de pacienți (44,0%) cu durere de intensitate ridicată în timpul poziționarii implantului.

Tabelul 1 – Caracteristice generale ale populației de studiu

Potrivit răspunsurilor furnizate la chestionar, intensitatea maximă a durerii a fost legată de procedura de plasare a implantului, care a fost asociat cu o intensitate a durerii (PI) de 2,4 +/- 0,8 (95% CI: 2.17-2.63), urmată de îndepărtarea implantului (PI = 2.36 +/- 0,66, 95% CI: 2.17-2.54), gingia / dureri osoase in jurul implantului (PI = 2.32 +/- 2,58, 95% CI: 2.15-2.48) și tracțiune elastică ( PI = 2,26 +/- 0,63, 95% CI: 2.08-2.44). Așa cum era de așteptat, anestezia a fost asociata cu un grad mai scăzut de durere (PI = 1,58 +/- 0,49, 95% CI: 1.43-1.72), precum și îndepărtarea implantului (PI = 1,48 +/- 0,88, 95% CI: 1,22 – 2,54) (Tabelul 1, Figura 88).

Nu au existat diferențe semnificative între cele 2 grupuri de studiu în ceea ce privește vârsta (21,07 +/- 3,36 vs 20,54 +/- 3,24, p = 0,5). Cu toate acestea, sexul masculin a fost prezent într-o proporție semnificativă mai mare la lotul 2 de pacienți (cei care prezentau o durere de intensitate mare, de gradul 3 sau 4, în timpul plasării implantului), comparativ cu grupul 1 (sex masculin 86,3% în lotul 2 vs 3,5% grupa 1, p <0,0001). Acest lucru indică faptul că pacienții de sex masculin pot prezenta intensități dureroase mai mari decât pacienții de sex feminin în timpul acelorași proceduri.

A existat un nivel semnificativ mai ridicat al durerii percepute de către pacienții din grupa 2, comparativ cu grupul 1, pentru toate procedurile legate sau tipurile de durere (anestezie – p <0,0001, îndepărtare de implant la – p <0,0001, inserarea implantului – p = 0,005, tracțiune elastică – p <0,0001, dureri gingivale/osoase în jurul implantului – p = 0,01) (Tabelul 2), ceea ce indică faptul că pacienții din acest grup prezintă o sensibilitate mai mare la durere, care se manifestă în timpul tuturor procedurilor legate de implant și în timpul controalelor periodice. ( Tabel nr.2)

Tabelul 2 – Caraceristicile grupului corelate cu intensitatea dureroasă

Analizând intensitatea durerii în funcție de sex ( Tabel nr.3) s-a evidențiat în mod clar că pacienții de sex masculin prezintă o sensibilitate mai mare la durere decât pacienții de sex feminin în timpul tuturor procedurilor legate de implant (2,05 vs 1,3, p <0,0001 pentru anestezie, 3,15 vs 1,9, p <0,0001 pentru plasarea implantului, 2,85 vs 2,03, p <0,0001 pentru îndepărtarea implantului, 2,7 vs 1,96, p <0,0001 pentru tracțiune elastică, 1,85 vs 1,23, p = 0,01 pentru deplasarea implantului și 2.55 vs 2.16, p = 0,02 pentru durerea la nivelul gingiei / osului în jurul implantului).

Tabel 3 Intensitatea dureroasă în timpul manoperelor chirurgicale în funcție de sex

Analiza intensității durerii în funcție de diferite grupe de vârstă a arătat faptul că grupa de vârstă cea mai sensibilă la durere este grupa de vârstă cuprinsă între 18 și 21 de ani (subgrupa A, n = 18, 36%). Nivelele de intensitate a durerii au fost mai ridicate în acest subgrup, în comparație atât cu subgrupul> 21 ani (subgrupa B, n = 18, 36%) și subgrupul <18 ani (subgrupa C, n = 14, 28%) (Tabelul 4).

Nu au existat diferențe semnificative statistic între subgrupurile A și subgrupul C, în ceea ce privește durerea percepută, la oricare dintre procedurile legate de implant, cu toate acestea au existat diferențe semnificative statistic între subgrupul A și subgrupul B și în același timp, între subgrupul B și subgrupul C în aproape toate aceste proceduri (Tabelul 4, Figura 89).

Tabelul 4 – Intensitatea dureroasă în timpul manoperelor chrurgicale în funcție de vârstă

Fig. 88 Corelația durerii cu diverse proceduri

O altă observație interesantă a fost că intensitatea durerii a fost semnificativ mai mare în subgrupul de pacienți care au prezentat mișcarea implantului in timpul perioadei post-implantare, în special în ceea ce privește poziționarea implantului (PI 2,78 vs 2,25, p = 0,03), îndepărtarea implantului (PI 2,71 vs 2,22, p = 0,01) și tracțiune elastică (PI 2,64 vs 2,11, p = 0,006) (Figura 90).

Fig. 89- Corelația durerii pe grupe de vârstă și proceduri

Cu toate acestea, nu au existat diferențe semnificative statistic între intensitatea durerii gingiei / osului perceputa în grupul cu nici o mișcare a implantului, în comparație cu grupul cu mișcarea de implant în timpul follow-up (PI 2,42 vs 2,27, p = 0,4), ceea ce indică că acest tip de durere nu are nici o legătură cu mișcarea implantului.

Fig.90 – Corelația durerii pe sex și proceduri

Discuții

Evaluarea durerii este o etapă importantă în tratamentul stomatologic , iar managementul acesteia se poate realiza prin utilizarea unor instrumente specifice verbale și non verbale. În ultimii ani, studiul durerii a făcut progrese remarcabile în ceea ce privește explicarea mecanismelor care o produc.

Myles și colab. au relatat că aproximativ 50 % din studii au folosit teste parametrice a căror utilizare va diminua riscul apariției erorii de tip II (concluzii fals-negative) [183]. În schimb, rezultatele unui studiu recent arată prezența durerii la 42,9 % dintre pacienții cu ancoraj pe mini-implante. Femeile au raportat durere mai frecvent (65%) decât bărbații (35%) [110].

Analiza literaturii de specialitate a relevat opinii variate cu privire la incidența și severitatea durerii după manopera de inserție a mini-implantelor. Astfel, unii autori arată că durerea postoperatorie a fost absentă în 57,1 % din pacienți, dar 22,1 % au relatat durere medie și 18,6 % durere moderată [126]. Alte studii arată că 50 % dintre pacienți nu prezintă durere după aplicarea mini-implantelor și nici în etapele de biomecanică ortodontică.

Această constatare este în acord cu Ryan și colab., care a arătat că femeile prezintă mai frecvent durere postoperatorie. Au fost propuse diverse explicații. Una dintre ele se bazează pe diferențele biologice dintre sexe. Acestea se referă la diferențele organelor de reproducere care oferă fluctuații hormonale asociate cu schimbarea nivelului de serotonină și noradrenalină și creșterea prevalenței durerii în timpul ciclului menstrual și prin administrarea contraceptivelor [110]. Conform Polycarpou și colab., femeile sunt considerate un important factor de risc asociat cu durerile persistente după tratament chirurgical. [142]

În ciuda utilizării pe scară largă a acestor tratamente [140], pacienții sunt reticenți când trebuie să fie supuse procedurilor de mini-implant, în principal, din cauza durerii asociate care însoțește procedura. Cu toate acestea, mini-implanturile au fost asociate cu o rată destul de ridicată de eșec și complicații, inclusiv fractură în timpul plasării, slăbirea sub încărcare și lezarea rădăcinii dinților vecini, fie în timpul mișcării de plasare sau al deplasării dentare. [139]. Sistemul mini implant a fost folosit cu succes in acest studiu ca mijloc de ancoraj scheletic, iar pacienții au suportat durerea și disconfortul asociate tratamentului ortodontic. Durerea și disconfortul au fost în principal moderate în timpul masticației alimentelor lipicioase, fibroase, și ferme. Dureri ușoare s-au raportat mai ales în timpul periajului.

Scala analogică vizuală a fost utilizată pentru a înregistra ratele de durere în studiul nostru. Acesta a fost aleasă datorită aplicabilității sale clinice ușoare și o mare putere de măsurare a durerii. Aceste scale sunt valabile pentru copii și adolescenți [141,142]. Analiza factorilor de acceptare a pacienților cu privire la utilizarea mini-implanturi în timpul tratamentului ortodontic arată că nevoia de anestezie infiltrativă este una dintre procedurile cel mai frecvent respinse de către pacienți. Studii recente au sugerat plasarea implanturilor sub anestezie locală, acest tip de anestezie prezintă o serie de avantaje, inclusiv o poziție ușoară și confortabilă. Cu toate acestea, s-a raportat că 62,5% dintre pacienții au simțit durere în timpul tratamentului ortodontic sub anestezie locală, datorită nivelului incomplet al anesteziei [140]. Ca urmare, până când evoluția ulterioară a anestezicelor topice mai eficiente, metoda de infiltrare a ramas cel mai frecvent folosit tip de anestezie. Rezultatele studiului nostru indică un nivel scăzut de percepția durerii legat de procedura de anestezie, care pare a fi ușor tolerată către pacienți.

Studii anterioare au confirmat că procedurile chirurgicale ortodontice sunt bine tolerate de pacienți [131,143,144]. Cornelisa et al [133] a raportat că 82% dintre subiecți au afirmat că experiența chirurgicală a fost mai bine tolerată, comparativ cu așteptările, cu mai puțină durere. Cu toate acestea, Justens et al [143] au raportat că pacienții s-au plâns în 40-50% din cazuril de durere în timpul sau după intervenției chirurgicale, însă acest lucru nu a afectat în mod negativ satisfacția generală finală a tratamentului. Cele mai frecvente probleme descrise în legătură cu tratamentul chirurgical au fost edemul postchirurgical cu durata de 5 zile . Matheus și colab. [140] au raportat că 72,5% dintre pacienți au descris apariția presiunii în timpul plasării dispozitivului de ancorare ca fiind senzația cea mai neplăcută a întregului proces. Feldmann și colab [131], au raportat că variația individuală a intensității durerii percepute în general a fost mare. Scorurile durerii au variat de la nici o durere, la cea mai mare durere imaginabilă. Valorile medii pentru intensitatea durerii și disconfortului au fost relativ moderate, dar unii pacienți au descries și valori mari ale durerii. Mai mult decât atât, percepția intensității durerii este subiectivă și influențataaă de mulți alți factori, cum ar fi nivelul de anxietate , starea de oboseală și atitudinea motivațională.

În studiul nostru, pacienții care au prezentat o asociere superioară cu durerea au fost de sex masculin și vârsta cuprinsă între 18 și 21 de ani. Aceste rezultate confirmă ipoteza că există o sensibilitate mai mare la durere la sexul masculin decât la femei și, în același timp, la o anumită grupă de vârstă. Grupa de vârstă de 18-21 de ani este de obicei asociată cu un grad mai mare de tulburări emoționale și acest lucru ar putea explica nivelul mai ridicat al percepției durerii la această vârstă. Situația tinde să se stabilizeze în grupul de vârstă de peste 21 de ani, atunci când subiecții prezintă tendința de a reveni la valorile percepției durerii care le-au prezentat înainte de a împlini vârsta de 18 ani.

Concluzii

1. Durerea este o etapă de risc în tratamentul stomatologic , iar managementul acesteia se poate realiza prin utilizarea unor instrumente specifice verbale și non verbale, respectiv cu ajutorul unei anestezii de calitate.

2 .Percepția durerii în timpul tratamentului ortodontic este semnificativ mai mare la bărbați decât la femei și la grupa de vârstă cuprinsă între 18 și 21 de ani.

3. Procedeul cel mai dureros în timpul tratamentului ortodontic este momentul inițial, reprezentat de plasarea mini-implantului, urmat de momentul îndepărtării implantului, în timp ce senzația dureroasă a gingiei/osului din jurul implantului și momentul tracțiunii elastice sunt asociate cu grade mai mici de durere.

4. Mentalitatea pacienților cu privire la acceptarea folosirii sistemului de ancoraj pe mini-implante care reduce semnificativ durata tratamentului ortodontic, este diferită pe grupe de vârstă și statut social. Prezentarea avantajelor este responsabilitatea echipei medicale pentru a convinge pacientul de importanța unui ancoraj osos.

4. Pacienții pot considera durerea drept un criteriu de referință conform căruia se măsoară abilitățile medicului curant. Este posibil ca apariția acestora să submineze încrederea pacienților în medici sau mulțumirea pacienților referitor la rezultatele tratamentului în timp.

Studiu clinic privind limitele și eșecurile utilizării mini-implanturilor ortodontice

4.1. Studiu privind efectele mini-implantelor asupra țesutului osos înconjurător

Teste de biocompatibilitate in vitro. Nu aș mai pune acest studiu !!!!!!!!!!!!!