Evaluation of mandibular overdentures with different attachments systems: Photoelastic stress analysis and effect of cyclic loading on retention force

O surgimento dos implantes osseointegrados melhorou a qualidade de vida de pacientes edêntulos. Seu uso favorece retenção e estabilidade, gerando maior eficiência mastigatória e conforto. O objetivo deste estudo foi avaliar manutenção da força de retenção e padrões de tensões gerados na mandíbula em overdentures confeccionadas com dois sistemas de retenção retidas por 2 ou 3 implantes. Teste de carga cíclica e análise fotoelástica de tensões foram realizados. Para o teste de carga cíclica foram utilizados modelos representativos de mandíbulas desdentadas e os grupos analisados foram: A) 2 implantes com barra clipe; B) 3 implantes com barra clipe; C) 2 implantes com barra clipe e bola/o\'ring nas extremidades; D) 3 implantes com barra clipe e bola/o\'ring nas extremidades. Cinco espécimes por grupo foram submetidos à ciclagem e 5 permaneceram imersos na máquina de ciclagem (controle). As leituras de força de retenção foram realizadas por ensaio de tração em máquina de ensaios universal antes da ciclagem e a cada 500 mil ciclos. A ciclagem foi realizada com frequência de 1,8 Hz, carga de 130 N, por 2 milhões de ciclos. Para a aplicação de carga, foram feitas pontas correspondentes à arcada antagonista unilateral posterior. Os dados obtidos foram analisados estatisticamente pelo modelo linear de efeitos mistos. Para a análise fotoelástica, foi feito um modelo mestre curvo em resina acrílica. O modelo foi preparado para conter cinco implantes, paralelos, distribuídos na região interforaminal. Grupo com 4 implantes com barra clipe e o\'rings nas extremidades foi incluído como controle. Prótese total foi confeccionada e usada em todos os grupos. A cada grupo, nova captura de retentores foi realizada. Para obtenção dos modelos fotoelásticos, foram confeccionados moldes em silicone do modelo mestre. A verificação das tensões em torno dos implantes foi realizada por meio de análise fotoelástica qualitativa de transmissão sob aplicação de carga cêntrica estática de 50 N. Diferentes tipos de pontas e locais de aplicação de carga foram usados. Os resultados demonstraram que carga cíclica influencia na perda de retenção overdentures mandibulares. Comparando grupos controle e teste, observou-se que os grupos com três implantes apresentaram maior influência da ciclagem na perda de retenção. Os sistemas de retenção estudados apresentaram comportamentos diferentes até um milhão de ciclos, após não houve diferença quanto à manutenção de retenção. Todos os grupos mantiveram retenção satisfatória ao final da ciclagem. Três implantes apresentaram maior tensão ao redor dos implantes e pouca ou nenhuma sobre o rebordo. Nos grupos com dois implantes, aplicação de carga posterior gerou tensões no rebordo alveolar e implantes. Grupos com extensões distais evidenciaram uma maior tensão ao redor dos implantes que os sem extensão.The appearance of osseointegrated dental implants improved the quality of life of fully edentulous patients. Implants promote retention and stability, producing higher masticatory efficiency and comfort. The aim of this study was analyze the retention maintenance and the stress pattern generated by two or three implants-supported mandibular overdentures with two attachments systems. Cyclic loading test and photoelastic stress analysis were performed. For the cyclic loading test, edentulous mandibular models were used. The analyzed groups were: A) 2 implants with bar clip; B) 3 implants with bar clip; C) 2 implants with bar clip and balls/o\'rings in the extremity; D) 3 implants with bar clip and balls/o\'rings in the extremity. Five specimens per group were submitted to cyclic loading and five were kept immersed inside the test machine (control group). The measurements of retention force were performed by tensile test in a universal testing machine before cyclic loading and after each 500 thousands cycles. The cycling was performed with frequency of 1.8 Hz, loading of 130 N, up to two million cycles. For the load application, tips corresponding to posterior unilateral antagonist teeth were produced. Data were statistically analyzed by linear mixed-effects model. For the photoelastic analysis, a curved master model was produced in acrylic resin. The model contained five parallel implants, distributed in interforaminal area. A group with 4 implants splinted with bar clip and balls/o\'rings in the extremity was included as a control. Complete denture was made and used in all groups. In each group, incorporating of new attachments was performed. For the obtainment of photoelastic models, silicone impression of the master model was performed. The assessment of stress around implants was done through quantitative transmission photoelastic analysis under static centric load application of 50 N. Different sorts of tips and load application places were used. The results showed that cyclic load influences the retention loss of mandibular overdentures. Comparing test and control groups, it was observed that groups with three implants showed higher influence of cyclic loading in retention loss. The studied attachments systems showed different behaviors up to one million cycles, after that there was not difference in the maintenance of retention. All groups had satisfactory retention at the end of cycling. Groups with three implants showed higher stress around implants and lower or none on alveolar ridge. In groups with two implants, load application on posterior area caused stress on alveolar ridge and implants. Groups with distal extensions demonstrated higher stress around implants than groups without extension