ANÁLISE DOS DIFERENTES TIPOS DE SUPERFÍCIE DOS IMPLANTES DE TITÂNIO: UMA REVISAO SISTEMÁTICA

REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/fa10202510181553

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Milene dos Santos Pereira¹
Maria Elisa Lacerda²

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RESUMO

Objetivo: Através de uma revisão sistematizada da literatura, descrever e discutir as diversas formas de tratamento de superfícies de implantes de titânio e comparar o seu desempenho. Materiais e Métodos: Para realizar este trabalho foram analisados os mais relevantes estudos publicados na língua inglesa, tendo como referência a base de dados MEDLINE (National Library of Medicine). A estratégia de busca utilizou as seguintes combinações de palavras chave: (Dental implants) AND (Osseointegration) AND (Surface roughness) AND (Titanium). A pesquisa resultou em 414 trabalhos, desses 16 artigos atenderam os critérios de inclusão e exclusão (Quadro 1). Foram incluídos no estudo somente artigos diretamente relacionados ao tema, ou seja, tratamento da superfície de implantes dentários. Resultados: Foi demonstrada a grande importância da modificação das superfícies implantares no processo de aceleração da osseointegração. Conclusão: Implantes com superfície rugosa demonstram um maior sucesso na osseointegração em osso de baixa qualidade comparados aos implantes de superfície lisa.

Palavras-Chave: Implantes Dentários, Osseointegração, Rugosidade de superfície, Titânio

ABSTRACT

Purpose: Through a systematic review of the literature, describe and discuss the different ways of treating surfaces of titanium implants and compare their performance. Materials and Methods: To carry out this work, the most relevant studies published in the English language were analyzed, using the MEDLINE (National Library of Medicine) database as a reference. The search strategy used the following combinations of keywords: (Dental implants) AND (Osseointegration) AND Surface roughness) AND (Titanium). The search resulted in 414 papers, of which 16 articles met the inclusion and exclusion criteria (Chart 1). Only articles directly related to the topic, that is, surface treatment of dental implants, were included in the study. Results: The great importance of modifying implant surfaces in the process of accelerating osseointegration was demonstrated. Conclusion: Implants with a rough surface demonstrate greater success in osseointegration in low quality bone compared to smooth surface implants.

Keywords: Dental implants, Osseointegration, Surface roughness, Titanium.

INTRODUÇÃO

Muitos estudos observaram que a relação da interface da superfície do implante ao osso, pode influenciar a cicatrização óssea peri-implantar e consequentemente, no processo de osseointegração. . ^{(1,2,3,4,5,6,7,8,9)}

Além disso, a superfície é a primeira parte do implante a interagir com o organismo, por isso, os métodos para aumentar a compatibilidade tecidual e a osseocondutividade nos implantes representam o foco das atuais pesquisas sobre o tema (1,2).

Para tal, são sugeridos métodos de modificação que são chamados de tratamento de superfície.⁽¹⁰⁾

Tratamentos de superfícies podem ser utilizados para aumentar a rugosidade da superfície do implante, havendo assim, um aumento no BIC. ⁽³⁾ 

Desde os trabalhos clássicos de Bränemark et al⁽¹²⁾ descrevendo o mecanismo de osseointegração, diversos tratamentos da superfície dos implantes dentários têm sido propostos com o objetivo de garantir além de maior permanência de ancoragem ao tecido ósseo, otimização dos determinantes de estrutura eletrônica, cristalinidade, composição e propriedades ⁽¹³⁾

As superfícies ásperas dos implantes de titânio podem ser obtidas por meio de adição (spray de plasma de titânio), subtração (decapagem com ácido, jateamento) ou técnicas mistas.^(9,11)

Portanto, visto que a capacidade de um implante suportar cargas é dependente da qualidade da íntima interação da superfície do implante com o tecido ósseo, este artigo tem como objetivo discutir as diferentes superfícies de implantes e comparar a eficácia de algumas superfícies.

MÉTODOS

Para realizar este trabalho foram analisados os mais relevantes estudos publicados na língua inglesa, tendo como referência a base de dados MEDLINE (National Library of Medicine). A estratégia de busca utilizou as seguintes combinações de palavras chave: (Dental implants) AND (Osseointegration) AND (Surface roughness) AND (Titanium). A pesquisa resultou em 414 trabalhos, desses 16 artigos atenderam os critérios de inclusão e exclusão (Quadro 1). Foram incluídos no estudo somente artigos diretamente relacionados ao tema, ou seja, tratamento da superfície de implantes dentários.      

Quadro 1: Critérios de inclusão e exclusão

Resultados: 

Ao realizar a pesquisa no MEDLINE, foram encontrados 414 artigos, contudo 16 artigos se enquadraram nos critérios de inclusão e exclusão deste estudo. Todos os estudos analisados, relataram comparação entre, pelo menos, duas superfícies de implante. Dos dezesseis artigos, oito fizeram comparação referente à resistência ao torque de remoção e cisalhamento, sete compararam qualidade e velocidade de osseointegração e um citou propriedades biológicas e resistência ao torque de remoção. (Quadros 2,3 e 4)

Quadro 2. Síntese dos artigos selecionados 

Autor	Tipos   de tratamento de superfície	Tipo               de comparação	Tipo       de estudo	Resultado	Conclusão
Buser et al.1998	Mista/Polida/Ataque ácido (Osseotite)  x SLA	Resistência ao torque de remoção	Pré clínico	O binário de remoção médio foi 75 a 125% mais elevado no SLA	O binário de remoção foi significativamente mais elevado no SLA em comparação aos implantes Osseotite.
Cochran et al. 1998	TPS x SLA	Velocidade de osseointegração	Pré clinico	A SLA promoveu um contato ossoimplante mais elevado ao fim de 3 meses sem carga e de 12 meses com carga	A superfície SLA revelou nível superior em relação à osseointegração comparado a TPS.
Buser et al. 1999	SLA x  TPS x Usinadas	Resistência ao cisalhamento	Pré clínico	Superfícies SLA e TPS revelaram valores mais elevados	A resistência ao cisalhamento esta diretamente ligada   à características da superfície

HA:hidroxiapatita TPS ou SPT :spray plasma de titânio
SLA: :jateamento com areia grossa e ataque ácido μm : micrômetro

Quadro 3 Síntese do artigos selecionados.

Autor	Tipos de tratamento de superfície	Tipo de comparação	Tipo de Estudo	Resultado	Conclusão
Cordioli et al 2000	Usinado X jato areia + TPS x Ataque ácido	Torque             de remoção	Pré clínico	Não houve diferença  entre o usinado, jateado e ataque ácido	Implantes tratados com ácido resistem mais ao torque de remoção
Shirakura et al. 2003	Jato de Al2O3 x Camada de HA.	Velocidade de Osseointegração	Pré clinico	Osseointegração aconteceu em 28 dias	Superfície HA  houve osseointegração completa
Giavaresi et al. 2003	Tratadas com acido Fluorídrico x SPH x tratados com anodização	Qualidade de osseointegração	Pré clinico	Após 8 semanas as superfícies anodizadas apresentaram melhor qualidade de osso. Porém após 12 semanas não houveram diferenças significativas.	O tratamento de superfície com HA e anodização acelerou o processo de formação óssea comparado com  a superfície tratada          com ácido Fluorídrico.
Ong et al.2004	HA x TPS x Usinada	Resistência ao torque de remoção	Pré clínico	Após 12 semanas  TPS apresentaram resistência maior que os HA	Superfícies tratadas exibiram  resistência maior, porém após 1 ano não observaram diferenças
Goransson et al 2005	Isotrópicas X Anisotrópicas(ambas com rugosidade semelhante)	Velocidade de osseointegração	Pré clínico	A comparação histomorfométrica, não revelou diferenças em relação a osseointegração	Ambos padrões de superfície comportaram igualmente nos primeiros 30 dias.

Quadro 4  Síntese dos artigos selecionados.

Autor	Tipos de tratamento superfície	Tipo de comparação	Tipo de estudo	Resultado	Conclusão
Elias et al. 2008	TPS X Ataque ácido x anodização	Propriedades biológicas torque remoção	Pré clínico e Clínico	o condicionamento ácido homogeiniza a rugosidade superficial	Anodizado apresentou o maior torque de remoção e melhores propriedades biológicas.
Carvalho et al. 2009	usinadas X SPT X HA	Osseointegração Biomecânica Tempo	Revisão Literatura	Aumento na retenção óssea foi observado nos implantes tratados com jateamento TiO2 com excelentes resultados clínicos após 5 anos.	Implantes com superfície rugosa apresentam uma maior área de contato osso-implante e melhores características biomecânicas
Faeda et al 2009	Usinada x Laser (Nd: YAG)	Torque de remoção	Pré clínico	A superfície tratada á laser apresentou rugosidades mais regulares e profundas	Houve maior interação implante osso sobre a superfície tratada à laser e portanto maior torque de remoção.
Lee et al 2012	XPEED® x Submetidos à SBF®	Velocidade de osseointegração	Pré clínico	A XPEED® apresentou maior porcentagem de contato osso implante(BIC) após 4 semanas	Os implantes com superfície XPEED® apresentaram maior velocidade de osseointegração.
Lee et al 2015	SLActive     x Anodizada	Velocidade de ósseo integração	Pré clínico	A SLActive apresentou melhor resultado de contato osso implante	A característica hidrofílica da superfície SLActive apresentou maior efeito sobre         a osseointegração
JeTPS X HÁ X CaPat et al. 2015	TPS X HÁ X CaP	osseointegração	Pre Clinico	Ataque ácido e jateamento na superfície apresentou melhores topografias e consequentemente, melhor rugosidade	Uma boa superfície com aspereza e propriedades mecânicas corretas pode levar a uma melhor osseointegração para implantes dentários bem sucedidos

– TPS ou SPT :spray plasma de titânio
– XPEED®(MegaGen Implant Co. Limited): superficie de Titanato de Cálcio(TiO3Ca)
– SBF® :Simulated Body Fluid(Solução que simula plasma sanguineo).
– CaP: revestimento alumina e fosfato de cálcio bomimetico

Quadro 5  Síntese dos artigos selecionados

Autor	Tipos de tratamento superficie	Tipo de comparação	Tipo de estudo	Resultado	Conclusão
Simion et al 2015	Usinada x Oxidada	Velocidade de osseointegração	Pré clínico	Baixa velocidade de osseointegração para ambas superfícies nos primeiros 15 dias. Houve aumento da osseointegração após 30 e 90 dias.	Superfícies usinadas e oxidadas apresentam padrão semelhante de osseointegração
Silva et al. 2016		Velocidade e qualidade da osseointegração	Revisão Literatura	Superfícies submetidas a ataque ácido e jateamento assim como modificados quimicamente apresentaram resultados satisfatórios	Implantes com superfícies rugosas apresentam maior área de contato entre o tecido ósseo e a porção externa dos implantes, a literatura não apresenta um consenso quanto ao melhor tipo de tratamento.

Discussão:

Os implantes se tornaram bem sucedidos graças à descoberta de diversas propriedades biológicas e mecânicas do titânio⁽¹²⁾. Muitos estudos relataram que vários fatores podem influenciar nas fases inflamatórias e regenerativas que ocorrem durante a osseointegraçao, tais como: design do implante, a topografia da superfície (macro, micro e nano), molhabilidade e a energia, hidrofilicidade ou hidrofobicidade, carga e química⁽¹³⁾  

Baier e Meyer ⁽¹⁴⁾, levando em consideração o importante papel que as características do implante têm na resposta tecidual reparacional de osseointegração, classificaram-nas em três categorias: textura ou rugosidade, carga superficial ou potencial elétrico e química. Estas interações parecem contribuir com a ancoragem do implante, influenciando na deposição de tecido ósseo nesta interface, permitindo a colocação dos implantes em função mais precocemente e ampliando a gama de aplicações possíveis para osso alveolar de qualidade inferior⁽⁸⁾.

A rugosidade superficial é um dos fatores de maior importância na estruturação das propriedades superficiais dos implantes, já que a interação do biomaterial (metal) com os biofluidos e o tecido, parece ser fortemente afetada por diferenças nas superfícies de um mesmo material, quando as superfícies são diferentemente tratadas^(1,5). 

De acordo com Buser e Davies ^(1,15), o aumento da rugosidade da superfícies dos implantes aumenta a molhabilidade da superfície. A rugosidade da superfície foi classificada por Albrektsson e Wennerberg ⁽¹⁶⁾ da seguinte maneira: os implantes lisos possuem uma rugosidade (parâmetro de As) inferior a 0.5 μm, minimamente rugoso com o As entre 0.5 e 1.0 μm, moderadamente rugoso o As varia de 1.0 a 2.0 μm e implantes rugosos que possuem um As acima de 2.0 μm.

Segundo Goransson et al⁽¹⁷⁾, as estruturas das superfícies sem uma direção predominante, porém com padrão regular, são denominadas isotrópicas, sendo produzidas por técnicas de jateamento abrasivo, plasma spray, ataque químico e oxidação. A texturização da superfície dos implantes pode influenciar o processo de osseointegração tanto na diferenciação celular, após a colocação do implante, como na quantidade de matriz óssea calcificada.

Herrero-Climent et al. ⁽²⁰⁾ optaram por realizar um estudo comparativo entre as superfícies com plasma spray titânio (TPS) e as jateadas com óxido de titânio. Constatam que a TPS tem um padrão único de formação de matriz óssea quando comparada à outra. Utilizando um microscópio de varredura, foi identificado que cada superfície acumulou uma quantidade distinta de matéria orgânica e inorgânica na formação de matriz óssea. Isso sugere que as respostas celulares ocorrem independentemente das propriedades físico-químicas do condicionamento das superfícies. 

Huang et al.⁽²¹⁾ estudou o efeito das modificações químicas e nanotopográficas nas fases iniciais de osseointegração. Foram investigadas as modificações de superfície de jateamento com óxido de titânio, tratamento com flúor e modificações com nanohidroxiapatita, analisadas por meio do torque de remoção e análises histológicas após quatro semanas. Análises das imagens indicaram a presença de nanoestruturas sobre os implantes quimicamente modificados, constatando a presença de Ti, O2 , C e N em todos os grupos estudados. O torque de remoção foi maior para os implantes com modificações químicas nanotopográficas.

Conclusão:

A rugosidade superficial é um dos fatores de maior importância na estruturação das propriedades superficiais dos implantes, já que a interação do biomaterial(Titânio) com os biofluidos e o tecido, parece ser fortemente afetada quando as superfícies são diferentemente tratadas.

Implantes com superfície rugosa demonstram um maior sucesso na osseointegração em osso de baixa qualidade comparados aos implantes de superfície lisa.

Entender como uma superfície é modificada e quais características ela apresenta em relação à osseointegração, torna-se importante para os profissionais da Implantodontia.

Referências:

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¹Programa de Pós-Graduação Latu Sensu em Implantodontia da Faculdade de Ciências Médicas e da Saúde de Juiz de Fora – SUPREMA E-mail: milene100jf@hotmail.com