Worldental Daily Salvador de Bahia, 2 September

Science Ciência Thursday, 2 September 2010 R eading textbooks in phy- siology, cell biology and molecular biology one gets the impression that the biological processes just are a great number of coordinated chemical reactions. However,theevolutionofallorgan- isms has taken place in a world wheretheycontinuouslyhavebeen exposed to mechanical forces. In the struggle for life it has been important that the biological struc- tures have had a sufficient strength. Consequently inherent in the bio- logical processes, on all scales, there are ingenious mechanisms which adapt the structures to the mechanical demands. It has also been important that the biologic structures, for example bone, have been light. Thus an overall strategy inthebiologicalprocessesseemsto be to achieve the required strength with a minimum of mass. The fatigue strength of bone is poor. High stresses give rise to mi- crodamage. Consequently, in order to avoid fractures, it has been im- portant to avoid high stress peaks in the bone. For bone the above optimization process is achieved by 1) resorbing bone which is not sufficiently me- chanically stimulated, 2) creating designs which avoid high stress peaks, 3) orienting the lamellae of cancellous bone along the principal stress trajectories caused by the dominating loads and 4) forming additional bone where the existing bone is overstimulated. Muscleforces,gravitationalforc- es and inertia forces give rise to me- chanical strains in the bones. These strains give rise to a fluid flow in the canaliculae which is sensed by the osteocytes. Stretch sensitive ion channels in the cell membrane are opened that trigger a compli- cated network of chemical sig- nallingpathwayswhichregulatethe bone modeling and remodeling. In this way the bone modeling and remodeling is determined by the strains; by the magnitude of the strains, by the number of strain cycles per time unit, by the strain directions and by the strain rate. The strains in the bone can be calculated by means of the partial differential equations which are applied in the discipline solid me- chanics. The finite element method is often used to solve these equa- tions. Consequently it is possible to mathematically predict the bone modeling and remodeling. This means that an important part of bone physiology can be understood by means of the engineering dis- cipline solid mechanics. A key issue in dental implantol- ogy is maintenance of the marginal bone. The soft tissue needs bone support. A consequence of margin- al bone loss can be compromised aesthetics. Traditionally dental im- plantsweredesignedwithasmooth endosseous neck portion. A risk withsuchadesignisthatthestrains inthesurroundingbonebecometoo low. The interpretation by nature will be that this bone is insufficient- ly used. The bone will be lost due to disuse atrophy. A marginal bone losswasalsoacommonfindingwith this design. For the anchorage of teeth na- ture has found a beautiful solution. Due to the periodontal ligament the marginal bone will be evenly strained and no high strain peaks will arise. The challenge of the implant de- signer should be to find a design which replicates this as accurately as possible. Finite element simula- tions have shown that a thread of very small dimensions, with an opti- mized profile, is instrumental to this.Clinicalstudieshaveconfirmed that the maintenance of the mar- ginalboneisveryfavourablewithan implant (OsseoSpeed, Astra Tech) with this design feature. DrStigHanssonpresentedases- sion “Importance of Microthreads to the Biomechanical Function of Oral Implants” as part of the FDI AWDC’s Specialist Clinical Session programme. L endo livros de fisiologia, bio- logia celular e um de biologia molecular tem-se a impres- são de que os processos biológicos são apenas um grande número de reações químicas coordenadas. No entanto, a evolução de todos os or- ganismos teve lugar em um mundo onde eles foram continuamente expostos a forças mecânicas. Na luta pela vida, tem sido im- portante que as estruturas biológi- cas tenham força suficiente. Conse- quentemente inerentes aos proces- sosbiológicos,emtodasasescalas, existem mecanismos engenhosos que adaptar as estruturas às exi- gências mecânicas. Também foi importante que as estruturas bioló- gicas, por exemplo, osso, têm sido leves. Assim, uma estratégia global nosprocessosbiológicospareceser odealcançaraforçanecessáriacom um mínimo de massa. A resistência à fadiga do osso é pobre. Altas tensões dar origem a microlesões. Por conseguinte, a fim de evitar fraturas, ele tem sido importante para evitar picos de alta tensão no osso. Para o osso do pro- cesso de otimização acima é alcan- çado por 1) reabsorção óssea que não é suficientemente estimulada mecanicamente, 2) a criação de projetos que evitam picos de alta tensão, 3) orientar as lamelas do osso esponjoso ao longo das tra- jetórias de tensões principais cau- sados pelas cargas e 4) formando osso adicional, onde o osso exis- tente é sobre estimulado. Forças musculares, forças gra- vitacionais e forças de inércia dão origem a tensões mecânicas nos ossos. Estas estirpes dão origem a um fluxo líquido no canaliculae que é detectado pelo osteócitos. Canais iônicos sensíveis a alongamento na membrana celular que são aber- tos desencadeiam uma complicada rede de vias de sinalização química que regula a modelação e remode- laçãoóssea.Destaforma,amodela- gem e remodelagem óssea é deter- minada pelas tensões; pela magni- tude das tensões, pelo número de ciclos de tensão por unidade de tempo, pela sentidos da cepa e pela taxa de deformação. As tensões no osso podem ser calculadas através das equações diferenciais parciais que são apli- cados na disciplina de mecânica dos sólidos. O método dos elemen- tos finitos é usado frequentemente para resolver essas equações. Por isso, é possível prever matematica- mente a modelagem e remodela- mento ósseo. Isto significa que uma parte importante da fisiologia do osso pode ser entendida por meio da disciplina de engenharia mecâ- nica dos sólidos. Uma questão fundamental na implantologia é a manutenção do osso marginal. O tecido mole pre- cisa de apoio do osso. Uma conse- qüência da perda óssea marginal pode comprometer a estética. Tra- dicionalmente, os implantes dentá- rios foram concebidos com uma porção de pescoço liso. Um risco com esse projeto é que as tensões no osso circundante se tornem de- masiado baixas. A interpretação, por natureza, será que este osso é pouco utilizado. O osso vai ser perdidodevidoaatrofiapordesuso. A perda óssea marginal foi também um achado comum com este pro- jeto. Para a fixação dos dentes a natu- rezaencontrouumasoluçãobonita. Devido ao ligamento periodontal do osso marginal ser igualmente tensa,picosdealtatensãosurgirão. O desafio do designer do im- plante deve ser encontrar um dese- nho que reproduza a maior precisão possível. Simulações de elementos finitos têm mostrado que um fio dedimensõesmuitopequenas,com um perfil otimizado, é fundamental para isso. Estudos clínicos confir- maram que a manutenção do osso marginal é bastante favorável, com um implante (OsseoSpeed, Astra Tech) com esta característica de design. Dr Stig Hansson apresentou a sessão “Importância da Micro- threads para a função biomecânica da Implantes Dentários”, como par- te da sessão programa AWDC FDI. 4 www.fdiworldental.org INTERNATIONAL DENTAL EXHIBITION AND MEETING April 20 - 22, 2012 www.idem-singapore.com A truly outstanding line-up of top speakers will headline the 2012 Scientific Conference Program of IDEM Singapore. Advances and Controversies across several disciplines of dentistry will be put under the spotlight. Endorsed by Supported by Held in Koelnmesse 152 Beach Road #25-05 Gateway East Singapore 189721 Tel: +65 6500 6700 Fax: +65 6294 8403 idem-singapore@koelnmesse.com.sg In cooperation with Organizers Singapore Dental Association Dr. Dennis Tarnow Clinical Professor of Periodontology and Director of Implant Education, Columbia School of Dental Medicine, New York INNOVATIONS & CONTROVERSIES IN IMPLANTOLOGY THE CHANGING FACE OF PROSTHODONTICS THE CHANGING FACE OF PROSTHODONTICS Dr. Michel Magne Associate Professor of Clinical Dentistry and Director of Dental Technology, University of Southern California, Los Angeles Dr. Pascal Magne Associate Professor, Chair of Aesthetic Dentistry, University of Southern California, Los Angeles Featured Speakers: IDEM12 148x210mm DTI Ad.ai 7/21/10 11:53:58 AM AD ImportanceofMicrothreadstotheBiomechanicalFunctionofOralImplants ImportânciadaMicrothreadsparaafunçãobiomecânicadosimplantesdentários ByDrStigHansson,Sweden PorDr.StigHansson,Suécia I Dr Stig Hansson