Biomechanical study of implant/abutment connections with conventional screws and modified Morse Taper screws: three-dimensional analysis by finite element method.

Apesar da confiabilidade e das altas taxas de sucesso relacionadas aos tratamentos com implantes, falhas das reabilitações protéticas ainda são persistentes, especialmente o afrouxamento dos parafusos de retenção dos pilares. A aplicação de um torque, que gere uma pré-carga no mesmo, tem sido o seu principal meio de prevenção, embora não tenha sido capaz de eliminá-lo completamente. A natureza do afrouxamento é complexa, e os mecanismos responsáveis pelas falhas mecânicas dos parafusos de conexão dos sistemas de implantes não estão totalmente elucidados. Modificações nos modelos das conexões protéticas e dos parafusos de retenção vêm sendo desenvolvidas com o intuito de resolver essa intercorrência. Porém, a literatura relativa à configuração ideal destas modificações biomecânicas e seus fatores determinantes envolvidos ainda é inconclusiva. Assim, o objetivo do presente do estudo foi avaliar por meio da análise tridimensional de elementos finitos, a distribuição de tensões em dois diferentes sistemas de implantes, hexágono externo (HE) e triângulo interno (TI), com parafusos de retenção de pilares planos convencionais e parafusos modificados tipo Cone Morse, estabelecendo-se qualitativamente os mapas de tensões e quantitativamente os valores de pré-carga diante do torque e de carregamentos axiais e oblíquos pré-estabelecidos. Os resultados evidenciaram que, para todos os modelos, os carregamentos externos não exerceram influência sobre os valores das tensões de von Mises e da pré-carga, e que as tensões mais elevadas concentraram-se especificamente na haste dos parafusos. A conexão TI apresentou-se biomecanicamente mais favorável do que a conexão HE, com distribuição mais homogênea de tensões ao longo do conjunto implante/pilar/parafuso. Adicionalmente, os parafusos planos convencionais apresentaram, significativamente, menores tensões e valores de pré-carga superiores aos parafusos modificados tipo Cone Morse, portanto estes últimos revelaram-se mais susceptíveis a falhas mecânicas como o afrouxamento e/ou fratura.Despite the reliability and high success rates related to treatment with implants, prosthetic rehabilitation failures are still persistent, especially the loosening of the screws holding the abutments. Applying a torque, which generates a preload on the screw, has been its primary means of prevention, although not being able to eliminate it completely. The nature of loosening is complex, and the mechanisms responsible for mechanical failure of the screw connecting the implant systems are not fully elucidated. Changes in designs of connections and prosthetic retaining screws have been developed in order to solve this complication. However, the literature on the optimal configuration of these changes and their biomechanical factors involved is still inconclusive. The objective of this study was to evaluate through three-dimensional finite element analysis, the stress distribution in two different implant systems, external hexagon (EH) and internal triangle (IT), with conventional plan screws and modified Morse Taper screws, establishing up qualitatively the stress maps and quantitatively the values of preload in front of the torque and of pre-established axial and oblique loads. The results showed that, for all models, the external loads exerted no influence on the values of von Mises stress and preload, and that the higher stresses have focused specifically on the spindle of the screws. The IT connection appeared biomechanically more favorable than the EH, with more homogeneous distribution of stresses throughout the whole implant/abutment/screw. Additionally, conventional screws showed significantly lower stress values and higher preload than the modified Morse Taper screws, then, this latter proved to be more susceptible to mechanical failures as loosening and/or fracture