Artigo - Osseointegração - biomecanica

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BIOMECÂNICA EM OSSEOINTEGRAÇÃO 
Mandia Jr, J; Kesselring, ALF 
 
 
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BIOMECÂNICA EM OSSEOINTEGRAÇÃO 
 
 
 
 
 
José Mandia Jr. 
 
⇒ Especialista em Prótese Dental 
 
⇒ Especialista em Dor e Disfunção Têmporo Mandibular 
 
⇒ Coordenador do curso de Prótese Fixa e Oclusão da E.A.P.- A.P.C.D.- Pinheiros 
 
⇒ Coordenador do curso de Prótese Fixa e Oclusão da E.A.P.- A.P.C.D.- Ipiranga 
 
 
 
Alberto L. F. Kesselring 
 
⇒ Especialista em Prótese Dental 
 
⇒ Professor do curso de Prótese Fixa e Oclusão da E.A.P. – A.P.C.D. – Pinheiros 
 
⇒ Professor do curso de Prótese Fixa e Oclusão da E.A.P. – A.P.C.D. - Ipiranga 
 
 
 
 
 
Este capítulo é parte integrante do eBook lançado durante o 25º Congresso Internacional 
de Odontologia de São Paulo – 25º CIOSP (janeiro de 2007) e distribuído gratuitamente 
pelo site www.ciosp.com.br, pertencente 
à Associação Paulista de Cirurgiões Dentistas – APCD. 
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Mandia Jr, J; Kesselring, ALF 
 
 
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BIOMECÂNICA NA IMPLANTODONTIA 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Acreditando ser a biomecânica um dos 
fatores mais importantes à serem 
considerados hoje na implantodontia, 
procuramos apresentar os vários quesitos 
a serem analisados e diagnosticados para 
elaboração de um bom plano de 
tratamento, na reabilitação através de 
implantes, observando aspectos 
relacionados à prótese, aos implantes e 
ao tecido ósseo, para obtenção do 
sucesso. 
A osseointegração revolucionou e tem a 
cada dia incrementado a Odontologia. As 
alternativas de planejamento dos 
tratamentos reabilitadores ganhou grande 
diversidade, com inúmeras possibilidades, 
envolvendo utilização de implantes 
exclusivamente, em caso de pacientes 
desdentados totais, ou seu uso associado 
a dentes naturais, podendo estar apenas 
relacionados com estes ou de fato em 
algumas situações unidos, seja através de 
estrutura rígida, semi-rígida ou móvel. 
O dente natural tem uma relação com o 
tecido ósseo bastante distinta dos 
implantes. Entre o dente e o tecido ósseo 
existe uma verdadeira articulação, com 
fibras colágenas, vasos sanguíneos e 
líquido intersticial, com possibilidade de 
movimentos fisiológico do dente tanto no 
sentido vertical como no horizontal. 
Através de um sistema sensitivo e de 
absorção de forças mastigatórias, que é o 
ligamento periodontal. No caso dos 
implantes, existe aposição direta de 
tecido ósseo na superfície do titânio, sem 
evidências de tecido conjuntivo 
separando-as, originando o processo de 
osteointegração, como definida por 
Branenmark como uma conexão 
estrutural direta e funcional entre o osso 
vivo e a superfície de um implante 
suportando carga. Desta maneira, fica 
fácil compreender que a força transmitida 
para uma prótese implanto suportada irá 
atuar quase que diretamente sobre o 
tecido ósseo enquanto que em próteses 
dento suportadas temos um sofisticado 
sistema periodontal capaz de dissipar 
forças que atinjam o tecido ósseo. 
Em um trauma oclusal primário sobre 
dentes naturais temos sinais e sintomas 
(dor e mobilidade), em função da 
presença do ligamento periodontal, que 
nos indica a necessidade de tratamento 
através de ajuste oclusal, removendo o 
trauma, e revertendo o quadro com 
eliminação da dor e muitas vezes da 
mobilidade também. Esse mesmo 
trauma, sobre implantes, pela ausência 
de um sistema de dissipação de forças 
entre o osso e o titânio, não mostra sinais 
e sintomas clínicos, o que muitas vezes 
faz com que o trauma se perpetue 
levando a perda da osseointegração e 
conseqüentemente do implante ou a 
fratura de um dos componentes da 
prótese ou até mesmo do implante. 
Se os conceitos de oclusão e biomecânica 
em dentes naturais já eram considerados 
importantes, no caso de prótese sobre 
implante sua importância fica 
exacerbada, tendo em vista a menor 
capacidade de adaptação fisiológica 
deste último, sendo fator decisivo para o 
sucesso ou fracasso da osseointegração. 
A biomecânica, uma disciplina da 
bioengenharia, associa os estudos do 
campo biológico da Medicina e da 
Odontologia com os da Engenharia 
Mecânica permitindo desta forma, o 
aprofundamento científico relativo as 
respostas teciduais à aplicação de forças, 
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relacionando diretamente estrutura e 
função. 
Quando do planejamento de colocação de 
implantes para restabelecimento da 
função oclusal e estética, temos que levar 
em consideração inúmeros fatores. 
Davidoff19 sugere ao clínico um quadro de 
avaliação de cinco fatores relevantes para 
a reabilitação com implantes: volume 
ósseo (altura e espessura); densidade 
óssea (quantidade de osso cortical); 
oclusão e dentição antagonista; 
propiocepção e distribuição dos dentes 
naturais; e área de superfície e 
distribuição dos implantes. Já com 
relação ao implante temos largura, 
comprimento, tipo de superfície, presença 
de hexágono interno ou externo, 
distribuição no arco dentário. Os 
relacionados a prótese podemos citar 
material de recobrimento oclusal, tábua 
oclusal, fixação no implante com parafuso 
ou cimento, altura de coroa, inclinação de 
cúspides, entre outros. 
Não temos a pretensão neste capítulo de 
esgotar o assunto, até mesmo porque até 
o presente momento na história da 
Implantodontia Bucal, não sabemos o 
suficiente para garantir regras absolutas 
de biomecânica que garantirão o sucesso 
de todos os implantes em todas as 
situações. 
Procuramos desta maneira destacar 
alguns tópicos que possam contribuir para 
o planejamento e realização dos casos 
clínicos. 
 
2. MATERIAL UTILIZADO NA SUPERFÍCIE 
OCLUSAL DAS PRÓTESES SOBRE IMPLANTES 
 
O implante após sofrer o processo de 
ósseointegração está pronto para 
começar a receber cargas oclusais, neste 
momento surge uma dúvida: a carga 
oclusal que o implante irá receber está 
dentro do limite tolerável pela interface 
osso implante ou poderá ser prejudicial à 
mesma? Sabemos que a capacidade 
óssea para suportar forças é uma 
característica individual e extremamente 
difícil de quantificar, diante disto os 
pesquisadores têm sugerido a utilização 
de superfícies oclusais resilientes, que 
absorvam a maior parte destas, pois 
sabemos que a sobrecarga pode levar a 
perdas ósseas cervicais e até fratura do 
implante. 
Como disseram Stegaroiu et al74, a 
suposição teórica sugere que o uso de 
resina acrílica para a superfície oclusal 
das próteses irá proteger a interface entre 
osso e implante. Realmente, a redução do 
pico de força transmitida aos implantes 
tem sido reportada por estudos “in vitro”, 
quando se utiliza superestrutura de 
resina. Entretanto, nenhuma diferença 
significativa foi encontrada entre 
superfícies oclusais cerâmicas e de 
resinas acrílicas na medição de pico de 
forças em relação ao suporte (abutment). 
Naert et al56 realizou um estudo clínico 
que demonstrou nenhuma diferença 
significativa na altura óssea marginal 
entre implantes que suportam a prótese 
com superfície oclusal de resina 
composta ou de porcelana. 
Em contraste, Skalak71 e Gracis et al26 em 
estudos “in vitro” utilizando cargas com 
impacto demonstraram que diferentes 
materiais protéticos influenciam 
diretamente nas forças transmitidas aos 
implantes, com redução significativa do 
impacto quando utilizado resina acrílica 
se comparada a cerâmica ou liga aúrica. 
Ismael et al35 não perceberam nenhum 
efeito significativo nas forças transmitidas 
nos diferentes materiais de cobertura. 
Branemark11 e Skalak71 sugeriram a 
cobertura das estruturas metálicas com 
materiais menos rígidos e menos duros 
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que o metal ou a cerâmica, como a resina 
acrílica. 
Gracis et al26 concluíram um estudo 
comparando o comportamento de cinco 
materiais restauradores na absorção de 
carga, quanto mais duro e rígido o 
material, maior a carga transmitida ao 
suporte e menor o tempo de resposta. 
Inversamente, quanto mais resiliente o 
material, maior o tempo de respostae 
menor o estresse. Demonstrou que 
recobrindo a estrutura metálica com 
resina de micropartículas, pode levar a 
redução da força de impacto. Entretanto, 
as resinas não oferecem uma resistência 
a abrasão que permita uma relação 
oclusal estável. 
Soumeire et al72 comparam a capacidade 
de absorção de cargas por resina de 
micropartículas e uma cerâmica de baixa 
fusão em relação a uma liga aúrica e a 
uma cerãmica convencional. A liga de 
ouro transmitiu a maior quantidade de 
carga no mesmo tempo para a interface 
osso-implante. A resina de micropartícula 
e a cerâmica de baixa fusão não 
reduziram a carga quando comparada 
com a cerãmica convencional, entretanto 
o tempo para atingir a amplitude máxima 
desta força foi maior. 
Sertgöz69 comparou três materiais 
diferentes para superfície oclusal (resina 
acrílica, resina composta e porcelana), e 
quatro materiais diferentes para estrutra 
metálica (ligas de ouro, prata-paládio, 
cobalto-cromo e titânio). Nos materiais 
resilientes (combinação de resina acrílica 
com liga de ouro) notou-se maior 
estresse, e menor pela combinação de 
porcelana com liga de cobalto-cromo. 
Concluiu-se que o uso de materiais rígidos 
ou resilientes para superestrutura da 
prótese fixa implanto- suportada, não tem 
nenhum efeito na distribuição do estresse 
nem significância na reabsorção óssea ao 
redor do implante. 
Markarian45 realizou um estudo 
fotoelástico comparativo onde utilizou 
próteses com superfície metálica, resina 
composta e resina composta com um 
disco intermediário de EVA (Ethil-vinil-
etileno) entre a resina e o implante. Os 
resultados demonstram que 
independentemente do grau de rigidez do 
material que compõe a coroa protética, 
não há diferença no padrão de 
transmissão de forças geradas na 
interface osso-implante.Figs2.1, 2.2 e 2.3 
 
 
Figura. 2.1 - Superfície metálica Figura. 2.2 - Superfície de resina composta 
Figura.2.3 - Superfície de resina 
composta com disco de EVA 
Figuras extraídas da tese de mestrado de Markarian 45 
 
Além destes resultados científicos, é 
importante analisarmos cada caso clínico 
individualmente, considerando o tipo de 
antagonista, se dente natural, prótese fixa 
implanto-suportada ou prótese muco 
suportada e o material da sua superfície 
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oclusal, o tipo de prótese a ser realizada, 
se fixa ou do tipo overdenture e a sua 
extensão. De forma geral, em trabalhos 
fixos pequenos, vemos com bons olhos a 
utilização de porcelana, já os trabalhos 
extensos preferimos o uso de resina para 
recobrimento oclusal, tanto pelo fato de 
permitir um auto-ajuste com o uso, como 
pelo fato de não causar deformação na 
estrutura metálica e permitir maior 
passividade do trabalho. 
 
 
3. PRÓTESES FIXAS SOBRE IMPLANTES PARAFUSADAS X CIMENTADAS 
 
Com o advento dos implantes, veio 
também a possibilidade de realização de 
próteses fixas parafusadas, que permitem 
a remoção seja para um reparo 
laboratorial, intervenção periodontal, 
controle da higienização ou simples 
contole clínico. Esta possibilidade 
encantou o protesista logo de início. 
Parecia que seu sonho se realizava. 
Realmente a possibilidade de remoção de 
próteses fixas é bastante importante, 
porém aprendemos que existem 
indicações, vantagens e desvantagens 
tanto para os sistemas parafusados 
quanto para os cimentados. Procuramos 
enumerar alguns aspectos clínicos para 
facilitar a opção pelo melhor sistema a 
ser utilizado. 
 
o Encaixe passivo: 
 
Neste aspecto as próteses cimentadas 
levam vantagem64,77 pois entre as coroas 
e o munhão que fica aparafusado no 
implante sobre o qual será cimentado a 
coroa, existe um espaço de 
aproximadamente 50 µm, que mesmo se 
ligeiramente aumentados em função de 
alguma alteração, seja durante a fundição 
ou aplicação da porcelana, será 
preenchido pelo cimento de fixação. Isto 
minimiza a possibilidade de gerar tensão 
sobre o implante. Nas próteses 
parafusadas, nenhuma alteração 
estrutural é aceita sob o risco de 
transmissão de tensões50. 
 
o Estabilidade oclusal: 
Aqui também as próteses cimentadas 
levam vantagens65,66 pois não existe a 
perfuração na região oclusal da coroa 
para receber o parafuso de fixação, 
ficando sua superfície intacta, facilitando 
assim a obtenção de contatos oclusais 
que direcionem as forças no sentido axial 
em relação ao longo eixo do implante. 
 
o Estética: 
As próteses cimentadas possibilitam 
melhores resultados estéticos66 por não 
terem a necessidade da presença do 
orifício por onde passa o parafuso de 
fixação. 
 
o Resistência à fratura: 
 
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A superfície oclusal das próteses 
cimentadas é integra, o que lhe confere 
maior resistência á fratura. O orifício de 
entrada do parafuso constitui num ponto 
de concentração de esforços do material 
restaurador, tornando esta área mais 
susceptível á fratura.65 
 
o Limitação de abertura bucal: 
 
Fica mais fácil a utilização de próteses 
cimentadas por não requirirem o uso de 
chaves para aperto dos parafusos de 
retenção.65 
 
o Espaço inter-oclusal reduzido: 
 
É considerado como uma das grandes 
vantagens do sistema parafusável, que 
pela presença do parafuso, mesmo em 
caso de componentes protéticos baixos, 
torna-se possível uma boa fixação e 
estabilidade da prótese sobre o implante. 
Já a prótese cimentada, requer um 
componente protético alto para terem 
resistência e retenção, o que leva 
também ao aumento da possibilidade de 
forças laterais. 
 
o Facilidade de recuperação da prótese: 
 
É outra grande vantagem do sistema 
parafusado, que permite a remoção da 
prótese, estimulando sua indicação e seu 
uso.66,78 
Em estudos comparativos, realizados por 
Heckmann et al29 e Vigolo et al78, não foi 
notado nenhuma evidência clínica e/ou 
biológica onde um método fosse superior 
ao outro. 
Apesar de sabermos das vantagens das 
próteses cimentadas, e das evidências de 
que nas próteses aparafusadas a força de 
união entre o parafuso e o implante 
diminuem com o tempo e esforço 
mecânico22, temos que confessar a 
predileção pelas próteses aparafusadas 
pela incontestável vantagem da 
possibilidade de remoção. Nos casos de 
próteses fixas extensas. Já nos casos de 
coroas unitárias e próteses fixas de 
pequena extensão com a utilização de 
conexões do tipo cone-morfe que 
oferecem grande grau de confiabilidade 
preferimos a opção de coroas 
cimentadas. 
 
Figura. 3.1 - Diagrama de prótese cimentada e parafusada 
Figura extraída de Preiskel 21 
 
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4. EXTENÇÃO DO CANTLEVER 
 
Sabemos que de forma ideal não termos 
elementos suspensos seria do ponto de 
vista biomecânico, o mais interessante. 
As forças ficam mais bem distribuídas, 
otimizando a sua absorção pelo tecido 
ósseo, implantes e componentes 
protéticos. Contudo se analisarmos os 
mais variados casos clínicos, podemos 
observar que por muitas vezes em áreas 
onde seriam necessário a colocação de 
implantes, temos uma estrutura óssea 
precária, seja na qualidade, na 
quantidade ou em ambas. É verdade que 
hoje não temos mais, do ponto de vista 
técnico, áreas onde não se possa colocar 
implantes, temos sim a presença de 
regiões com pobre qualidade ou 
quantidade óssea, que necessitam de 
enxertos ósseos e de tecido mole para 
viabilizar a instalação de implantes. 
Porém, temos dois fatores relacionados 
aos pacientes que dificultam esse tipo de 
procedimentos enxertos, quais sejam, 
condições econômicas e disposição para 
as etapas cirúrgicas. 
Cabe a nós apresentarmos alternativas 
que viabilizem o caso, diminuindo custos 
e intervenções cirurgicas. Então entra a 
questão do cantilever. 
Os dentes anteriores, apesar de 
estruturalmente mais frágeis que os 
posteriores, são frequentemente os 
últimos a serem perdidos, um dos 
motivos é a sua vantagem biomecânica, 
pois eles estão mais longeda articulação 
têmporo-mandibular. Sabemos que 
quanto mais próximo da articulação, 
maior a força desenvolvida e recebida. 
Desta maneira, os dentes posteriores, 
apesar de estruturalmente mais 
resistentes, acabam sofrendo mais, sendo 
sua perda mais prematura. 
Traçando um paralelo, pônticos em 
balanço posicionados mais para posterior, 
próximos a articulação, receberão mais 
forças9. Quanto mais para anterior estiver 
planejado o pôntico suspenso, ou seja, 
quanto mais distante estiver do ponto de 
aplicação da força muscular, mais se 
torna mecanicamente favorável. 
Além da questão da localização, temos 
que considerar o comprimento do 
cantlever. Quanto maior for a extensão 
suspensa da prótese fixa, 
proporcionalmente maior será a força de 
torção aplicada sobre os implantes9. 
A distribuição dos implantes e a forma do 
arco interferem no desenho da prótese e 
na extensão possível do cantilever. 
Implantes em linha reta não deveriam 
receber próteses com elementos 
suspensos, pois quanto mais reto o 
alinhamento dos implantes, maior o 
potencial de flexão. Linhas curvas 
aumentam a capacidade de neutralização 
de forças transversas, diminuindo o 
potencial de flexão. 
Em pacientes desdentados totais tem se 
sugerido que a extensão do cantlever 
distal, não deve exceder 2,5 vezes a 
distância entre o centro do implante mais 
anterior até a região mais distal dos 
implantes posteriores48. 
Consequentemente, arcos de formato 
quadrado com distância antero-posterior 
mais curta, deve ter cantlever menor e já 
os arcos triangulares, com maior distância 
antero-posterior entre os implantes, 
podem ter um cantlever mais longo. 
No planejamento dos casos clínicos 
temos muitas variáveis, tais como: 
frequência de mastigação, força de 
mordida, tipo de antagonista (prótese 
total, dentes naturais, prótese fixa sobre 
implantes), número, distribuição, 
comprimento e largura dos implantes, 
qualidade e quatidade de tecido ósseo, 
dentre tantos outros, que impedem a 
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formulação de regras para determinação 
do comprimento do cantlever. 
Acreditamos que o melhor seja minimizar 
o uso de elementos suspensos, sabendo 
que quanto maior a extensão do mesmo, 
maiores serão as forças de tensão 
induzidas, facilitando a reabsorção óssea, 
especialmente na região cervical dos 
implantes39, assim como fraturas de 
elementos protéticos e implantes. 
Também devemos considerar a utilização 
de implantes curtos, mesmo que de 
6mm, na região de elementos suspensos, 
o que diminui significativamente as 
tensões na cortical ao redor dos implantes 
principais1.
 
 
5. UNIÃO DENTE-IMPLANTE 
 
Até alguns anos atrás, pacientes com 
espaço protético sem apoio posterior, 
tinham como único meio de reabilitação o 
uso de PPR. Mesmo esta sendo bem 
planejada apresentava aspectos 
desfavoráveis, como presença de 
grampos em áreas estéticas, acúmulo de 
alimentos sob a base e também uma 
estrutura metálica muitas vezes 
desconfortável ao paciente. Outro fator 
importante no prognóstico do tratamento 
com PPR, ligado principalmente aos 
dentes suporte se referia ao tamanho do 
espaço protético, que quanto maior mais 
desfavorável. 
O uso de implantes ósseo-integrados 
sozinhos ou em conjunto com os dentes, 
em PPF, tem sido aceito como uma 
alternativa em relação as PPRs. 
A combinação dos dois tipos de 
elementos de suporte apresenta, 
entretanto um dilema na biomecânica da 
PPF. Como os implantes estão 
rigidamente fixos ao osso e os dentes 
não, uma diferença na quantidade de 
movimento irá ocorrer nas extremidades 
da prótese fixa. A relação entre o 
movimento de um dente com periodonto 
sadio e um implante ósseo-integrado 
varia de 10:1 até 100:144. 
O padrão do movimento fisiológico do 
dente é significativamente diferente do 
implante, e ocorre em dois estágios: 
1º - consiste em um deslocamento rápido 
que acontece assim que o ligamento 
periodontal é comprimido ou estirado; 
2º - movimento mais linear devido a uma 
deformação elástica das paredes do 
alvéolo, o qual se assemelha mais ao 
padrão de movimento do implante64. 
Como a presença do ligamento 
periodontal permite a mobilidade dental, 
acredita-se que a união dente-implante 
pode levar a um aumento da 
transferência de cargas mastigatórias ao 
implante e que a concentração e 
intensidade da mesma seriam 
proporcionais à mobilidade natural do 
dente e ao tamanho da ponte. 
Apesar dos resultados obtidos em 
estudos in vitro apresentar uma 
distribuição desigual das forças sobre os 
dois tipos de retentores, estas não tem se 
mostrado nocivas ao implante ou osso 
suporte. Pacientes reabilitados com 
próteses implanto-suportadas bem como 
dento-implanto-suportadas não tem 
apresentado diferenças significativas na 
taxa de sobrevida das mesmas, nos dois 
tipos de configuração. 
Um fator relevante observado por 
Menicucci et al47 demonstrou que mais 
importante que a intensidade da carga 
oclusal é o tempo de duração da mesma, 
assim uma força aplicada por um período 
maior gera uma quantidade de tensão 
também maior no osso ao redor do 
pescoço do implante como também no 
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ápice dental. Isto se deve ao fato de que 
quanto mais duradoura a força, maior 
será a deformação do ligamento 
periodontal, fazendo com que o dente 
intrua em seu alvéolo. A prótese, sob esta 
condição, funcionará como um elemento 
suspenso, aumentando a concentração 
da tensão na região cervical do osso. As 
cargas geradas em intervalos de tempo 
menores, ou seja, semelhante ao ciclo 
mastigatório, apresentam uma 
distribuição de tensão mais homogênea 
na região cervical tanto do implante 
quanto do dente. Fig.5.1 e 5.2 
 
 
 implante dente 
 
Figura 5.1 - Modelo do elemento finito bi-dimensional mostrando a concentração de tensão no osso ao redor 
do dente e implante, quando uma carga de 50 kg é aplicada no dente por 10 seg. 
 implante dente 
 
Figura 5.2 - Modelo do elemento finito bi-dimensional mostrando a concentração de tensão no osso ao 
redor do dente e implante, quando uma carga de 50kg é aplicada no dente por 5 milésimos de segundo. 
Figuras 5.1 e 5.2 extraídas de Menicucci et al 47. 
 
 
Os resultados de Mehmet et al46 
coincidem com os de Menicucci et al47, 
entretanto se aumentarmos a 
quantidade de dentes retentores, 
haverá uma distribuição mais 
equilibrada das tensões sobre os 
retentores. 
Lindh et al43 analisando os resultados 
obtidos num estudo in vivo de curto 
prazo (2 anos), onde os pacientes foram 
reabilitados de um lado com prótese 
implanto-suportada e no lado oposto 
dento-implanto-suportada, não 
observaram aumento na mobilidade 
dental , porém houve uma perda óssea 
inicial maior nas prótese implanto-
suportadas. 
Lin, Wang e Kuo analisando as tensões 
máximas produzidas no implante, osso 
e prótese, utilizando modelo de 
elemento finito observaram que quando 
a força oclusal foi reduzida na região do 
pôntico em 80% as tensões máximas 
também foram reduzidas de 20 a 60 
%.41 
Atualmente, havendo a necessidade de 
unir dente a implante, deve-se observar 
uma combinação de fatores clínicos 
como quantidade óssea disponível, 
optando-se pela colocação de um 
implante mais largo; sucesso da ósseo-
integração, comprimento e quantidade 
de abutments unindo a prótese ao 
implante12,58. Aspectos relativos à 
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saúde periodontal do dente suporte 
parecem não apresentar papel 
relevante nas reabilitações. Durante 
estudo retrospectivo que avaliou 
reabilitações com PPF unindo dentes e 
implantes em pacientes com reduzida 
inserção periodontal e pacientes 
normais, Cordaro et al.15 observaram 
que houveintrusão dental em 13% dos 
pacientes que apresentavam o 
periodonto sadio quando da utilização 
de conxões não rígidas, e os pacientes 
com perda de inserção periodontal não 
apresentaram intrusão, 
independentemente do tipo de conexão 
utilizada. 
A diferença potencial nos padrões de 
movimento entre os elementos suporte 
pode resultar em: 
a) soltura dos retentores cimentados, 
tanto dente quanto implante. 
b) perda da rosca ou fratura do 
parafuso retentor 
c) fratura por fadiga da prótese ou do 
implante 
d) perda gradual do osso suporte, 
causada pela tensão na interface osso-
implante53 
Ranger et al62 observaram que o uso do 
abutment segmentado iria permitir uma 
melhor interação mecânica entre o 
retentor protético e sua base de 
assentamento. 
Os estudos foto-elásticos de Ochiai et 
al58 são coincidentes e demonstram 
que quando uma carga é aplicada num 
ponto distante, a quantidade de tensão 
gerada na interface osso-implante é 
maior se o abutment tipo UCLA estiver 
sendo utilizado. Quando a carga é 
aplicada sobre o implante, a diferença 
das tensões geradas e a distribuição 
das mesmas em ambos tipos de 
abutment, segmentado ou não, não 
apresentam diferenças 
significativas.Fig.5.3 
 
 
Figura.5.3 - Tensão produzida durante aplicação de carga sobre o implante. A, Abutment cônico segmentado. 
B, Abutment tipo UCLA. 
Figura extraída de Ochiai et al 58. 
 
Lewis et al42 sugeriram o uso do 
abutment tipo UCLA argumentando que 
esta técnica eliminaria a necessidade 
de mais componentes facilitando a 
fixação da restauração ao implante, 
melhorando o resultado estético, e 
minimizando a quantidade de espaço 
inter-oclusal requerido. O uso de 
abutment segmentado ou não deve se 
basear na necessidade de certos 
requisitos tais como: 
1. posição e angulação do implante 
2. anatomia do tecido gengival 
3. espaço inter-oclusal 
4. fixação por cimentação ou 
parafuso da PPF 
Devido à dificuldade de fixação de uma 
PPF dento-implanto suportada, onde um 
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retentor será cimentado e o outro 
parafusado e também se tentando 
compensar a diferença na quantidade 
de movimento entre os elementos 
suporte foi que se acreditou que o uso 
de uma conexão semi-rígida entre os 
retentores seria a solução12. Avaliando-
se o uso de conexões rígidas e semi-
rígidas entre dente e implante, verificou-
se que o uso de um conector rígido não 
promoveu um aumento de tensão no 
implante58. Estas observações são 
semelhantes aos resultados obtidos por 
Breeding et al12 durante estudo do 
comportamento das uniões dente-
implante através de encaixes rígidos e 
semi-rígidos. Foi observado que não há 
diferença significativa na quantidade de 
movimento produzido no dente suporte 
em relação ao tipo de conexão utilizada. 
Quando da associação dos encaixes 
com abutments tipo UCLA ou 
segmentado, percebeu-se uma 
movimentação maior nos modelos 
equipados com abutment segmentado. 
Em recente trabalho, onde através do 
método dos elementos finitos, 
analisando as tensões sobre dente e 
implante, em uma prótese fixa de 
quatro elementos, tendo como 
retentores o primeiro pré-molar(dente 
natural), e o segundo molar(implante), 
Betiol, Kiausinis e Sendyk7 encontraram 
maiores tensões na região cérvico-
mesial do implante. Fig. 5.4 e 5.5 
 
 
Figura.5.4 - Modelo bidimensional de elementos 
finitos reproduzindo PPF unindo 
1º Pré-molar a 2º Molar. 
Figura.5.5 - Tensão Von Misses localizada na região 
mésio-cervical do implante. 
Figuras extraídas de Betiol 7. 
 
 
6. UNIÃO IMPLANTE-IMPLANTE 
 
Primeiramente idealizada para 
reabilitação de pacientes edêntulos 
totais, os implantes devem 
necessariamente estar unidos. Com a 
expansão da utilização em casos de 
ausência parcial de elementos dentais 
contíguos, surgiu uma nova questão: 
devemos unir ou não os implantes 
vizinhos? 
As duas situações apresentam vantagens 
e desvantagens. 
A não ferulização das coroas propicia um 
asssentamento passivo mais efetivo, o 
que sugere uma diminuição das tensões 
na interface osso-implante, uma melhor 
condição de higienização pelo paciente, 
diminuição da complexidade da execução 
do trabalho protético e 
consequentemente redução no custo final 
BIOMECÂNICA EM OSSEOINTEGRAÇÃO 
Mandia Jr, J; Kesselring, ALF 
 
 
188
do mesmo28,57,79, porém o ajuste dos 
contatos proximais se apresenta como 
um fator que dificulta e influencía 
diretamente a passividade do 
assentamento das coroas unitárias, 
devido a ausência do ligamento 
periodontal com seus propiocetores28. 
Baseados em estudos clínicos e 
científicos, alguns autores recomendam a 
união rígida de implantes adjacentes 
através das coroas protéticas por 
apresentarem melhor distribuição de 
forças junto a interface osso-implante e 
também nos componentes protéticos. 
Pacientes que possuem hábitos 
parafuncionais, osso de baixa densidade, 
presença de enxerto, e falta de guias 
efetivas de desoclusão são indicações 
para esplintagem dos implantes19,73,79,82. 
Silva70 analisando a diferença de tensões 
geradas em próteses implanto 
suportadas ferulizadas e não ferulizadas 
observou que tanto o padrão de 
distribuição das tensões junto as roscas 
dos implantes como a concentração nos 
ápices é semelhante em ambos os casos. 
Já com relação ao pico de tensão gerado 
no osso cortical, osso esponjoso e 
abutments há uma diminuição 
significativa de 82, 45 e 56% 
respectivamenteFig. 6.1 e 6.2 quando as 
coroas se apresentam unidas, coincidindo 
aos achados de Iplikçioglu e Akça34 e 
Stegaroiu et al.73 
 
 
Figura.6.1 - Tensão Von Misses em implantes com 
coroas isoladas 
Figura. 6.2 - Tensão Von Misses em imlpantes com 
coroas unidas 
Figuras extraídas da tese de mestrado de Silva 70. 
 
 
7. CONTATOS OCLUSAIS 
 
Um fator crítico relacionado à longevidade 
das reabilitações com implantes ósseo-
integrados é a localização e distribuição 
dos contatos oclusais, devido a natureza 
das cargas geradas durante a mastigação 
e como estas são transmitidas para a 
interface osso-implante. Forças axiais, 
momentos resultantes de flexões 
induzidos por cargas verticais podem levar 
a um aumento do gradiente de tensão, 
tanto no implante como no osso24,80. 
Desta forma a presença de forças oclusais 
que excedam a capacidade de absorção 
de tensão pela interface da ósseo-
integração levará ao insucesso do 
tratamento20. 
Gibbs et al25 observaram que na mastigação 
as maiores forças ocorrem durante a inter-
cuspidação, e se esta posição for instável, 
tensões nocivas estarão presentes causando 
uma sobrecarga nos implantes e região 
BIOMECÂNICA EM OSSEOINTEGRAÇÃO 
Mandia Jr, J; Kesselring, ALF 
 
 
189
cervical, apresentando um aumento na 
reabsorção óssea. 
O conceito de que uma força vertical é mais 
bem tolerada pela interface osso-implante 
em relação a uma lateral, é totalmente 
aceito. Diante disto deve-se sempre procurar 
fazer com que a força resultante seja a mais 
próxima do longo eixo do implante. 
Weinberg80 propôs uma série de 
procedimentos clínicos junto aos fatores que 
podem ser alterados para reduzir a 
transmissão de cargas nocivas ao suporte 
ósseo, e conseqüentemente aumentar a 
longevidade das restaurações implanto-
suportadas. 
São eles: 
1. posição do implante: utilização de 
guia cirúrgico para instalação do 
implante fazendo com que o 
hexágono fique o mais próximo do 
centro da restauração 
2. abutment: utilização de abutments 
angulados para correção da posição 
da restauração Fig7.1 
3. inclinação das cúspides: redução da 
inclinação das cúspides em 100 reduz 
o torque no implante em 30%.Fig7.2 
4. alteração do esquema oclusal: 
dependendo da inclinação do 
implante na região posterior, deve-se 
alterar a oclusão normal para 
mordida cruzada.2,14Fig.7.3 e 7.4 
 
Fig 7.1 Fig 7.2 
 
Figura 7.3 Figura 7.4 
Figuras 6.1, 6.2, 6.3, 6.4 - extraídas de Weinberg 80.Quanto aos contatos oclusais num estudo de 
transmissão da tensão para a interface osso-
implante aplicando-se cargas e as 
distribuindo sobre a superfície oclusal de um 
Pré-molar implanto-suportado em 1, 2 ou 3 
pontos da mesma fig7.5, Eskitascioglu et al23 
BIOMECÂNICA EM OSSEOINTEGRAÇÃO 
Mandia Jr, J; Kesselring, ALF 
 
 
190
observaram que as tensões geradas dentro 
do implante são semelhantes tanto para 2 
como 3 pontos, porém ela é 
significativamente superior quando aplicada 
em um único ponto. Quanto à tensão 
transferida ao suporte ósseo, esta se 
apresenta mais concentrada na região 
cortical que circunda o pescoço do implante, 
e também é maior quando aplicada em um 
ponto somente. No osso esponjoso, 
entretanto não foi observada a presença de 
tensão.fig 7.6 e 7.7 
 
 
 
 
 
Figura. 7.5 - Valores e distribuição de cargas aplicadas no modelo de elemento finito. 
A, Carga em 1 ponto. B, Carga em 2 pontos. C, Carga em 3 pontos. 
 
 
 
 
Fig 7.6 - Distribuição das tensões dentro do implante e do abutment. A, Carga em 1 ponto. B,Carga em 2 ponto
C, Carga em 3 pontos. 
 
BIOMECÂNICA EM OSSEOINTEGRAÇÃO 
Mandia Jr, J; Kesselring, ALF 
 
 
191
 
Figura 7.7 - Distribuição das tensões dentro do osso cortical numa vista vestibular. 
A, Carga em 1 ponto. B, Carga em 2 pontos. C, Carga em 3 pontos. 
Figuras 6.5, 6.6, 6.7 - extraídas de Eskitascioglu et al 23. 
 
 
O tipo de carga aplicada sobre o implante 
pode influenciar o padrão de tensão 
transmitido ou seja, o excesso de cargas 
oclusais dinâmicas pode levar a uma 
rarefação óssea ao redor da região cervical 
característico de um defeito com forma de 
cratera.3,5 Fig 7.8 
Relatos semelhantes têm sido feitos em 
estudos com animais. Hoshaw et al31 
observaram que a sobrecarga nos implantes 
resulta num aumento de reabsorção ao 
redor do pescoço e uma diminuição no 
percentual de osso mineralizado na cortical. 
Papavasilou et al60 observaram que a 
quantidade de tensão localizada na região 
cervical é sempre maior que na região apical 
do implante, sob quaisquer condições. Os 
relatos de Duyck et al20 também coincidem, 
demonstrando que o stress se concentra na 
região cervical devido a rígida união entre 
osso e implante. O módulo de elasticidade 
do osso cortical é maior que do osso 
esponjoso e por esta razão ele é mais forte e 
mais resistente às deformações4. 
Com relação ao ajuste oclusal, quando da 
presença de dentes naturais ou PPF dento-
suportada no mesmo arco, há a necessidade 
de se fazer um ajuste que produza uma 
diminuição da carga seletivamente sobre a 
reabilitação implanto-suportada. Weinberg80 
sugere um ajuste que é realizado em duas 
etapas: 
1. Ajuste de uma restauração por vez, 
até que ela apresente uma discreta 
marca de pressão na prótese 
implanto-suportada. 
2. Comparação imediata com o grau de 
resistência no carbono no lado 
oposto. 
A fita de carbono não deve apresentar 
grande resistência, o que indica uma maior 
necessidade de ajuste, e nem sair 
facilmente por entre as superfícies, 
indicando um excesso de desgaste. Ela deve 
correr sobre as superfícies com uma suave 
resistência, a qual é indicativa que quando o 
paciente ocluir haverá espaço para a 
estimulação do ligamento periodontal e 
distribuição de cargas sobre todos os 
elementos presentes nos arcos. 
 
BIOMECÂNICA EM OSSEOINTEGRAÇÃO 
Mandia Jr, J; Kesselring, ALF 
 
 
192
 
Figura 7.8 - Extraída de Weinberg 80. 
 
 
8. DESENHO E SUPERFÍCIE DOS IMPLANTES 
 
Acreditamos ser hoje os fatores que mais 
têm recebido a atenção científica e 
financeira da indústria na implantodontia. 
O alto índice de sucesso na reabilitação 
com implantes de pacientes desdentados 
parcial ou total tem impulsionado a 
pesquisa para o desenvolvimento de um 
modelo de implante ideal, afinal produzir 
um formato de implante que irá distribuir 
as cargas dentro de níveis fisiológicos do 
osso peri-implantar é essencial. 
Tem-se verificado que o tratamento com 
implantes não apresenta um fator único 
ou principal que possa ser determinante 
no sucesso, tanto em estudos de longo 
prazo como em casos individuais. Na 
realidade pode-se afirmar que além dos 
aspectos relacionados ao paciente, como 
quantidade e qualidade óssea, quando 
um conjunto de fatores está presente 
haverá um prognóstico positivo. São eles, 
imobilidade na fixação do implante, nível 
marginal ósseo estável após o 10 ano de 
colocação e aplicação de carga, e 
avaliação periódica através de Rx, 
ausência de dor, infecção, neuropatia ou 
parestesia, desempenho funcional estável 
num intervalo de tempo maior ou igual as 
terapias alternativas disponíveis e 
satisfação do paciente com relação aos 
aspectos funcionais e estéticos. 
Na tentativa de atingir os objetivos 
citados anteriormente, as pesquisas 
científicas têm procurado estabelecer 
uma relação entre desempenho e formato 
dos implantes. A evolução no desenho 
tem se baseado na inter-relação de 
fatores como geometria, propriedades 
mecânicas, estabilidade inicial e interface 
implante-tecido ósseo. 
Atualmente quando se fala em desenho 
de um implante devemos levar em 
consideração os seguintes aspectosFig.8.1: 
1. Diâmetro e comprimento 
2. Formato do implante (cilíndrico, 
cônico) 
3. Superfície (com ou sem roscas) 
4. Textura de superfície (liso, rugoso) 
5. Formato das roscas (forma de V, 
quadrada, serra) 
6. Tipo de união com o elemento 
protético (hexágono interno, 
externo, cone Morse) 
7. Utilização de abutment 
intermediário ou não. 
8. Número de roscas por unidade de 
comprimento 
 
BIOMECÂNICA EM OSSEOINTEGRAÇÃO 
Mandia Jr, J; Kesselring, ALF 
 
 
193
 
Figura8.1 - Extraído de Cehreli et al 14 
 
A presença e desenho das roscas, textura 
de superfície, diâmetro e comprimento 
dos implantes são percebidos como 
fatores de grande importância para o 
sucesso, desta maneira, eles têm sido 
desenhados para maximizar a resistência, 
estabilidade interfacial e transferência de 
carga. 
As roscas têm apresentado papel 
importante não só na melhora da 
estabilidade primária e aumento da 
superfície de contato como também na 
orientação da resposta óssea e 
transformação do tipo de forças que irão 
atuar no osso. 
É sabido e aceito que o tecido ósseo 
responde diferentemente aos tipos de 
cargas. Forças compressivas apresentam 
uma resposta melhor quando 
comparadas à tração e cisalhamento.63 
A incorporação de roscas veio com a 
finalidade de diminuir a predominância 
das forças nocivas presentes nos 
implantes lisos, cisalhamento, 
transformando-as em cargas 
compressivas favorecendo assim a 
dissipação das tensões na interface. O 
uso de roscas de formato quadrado tem 
sido sugerido por se acreditar que levem a 
uma redução maior no componente de 
cisalhamento das forças favorecendo as 
forças compressivas, sob as quais o osso 
se remodela mais rápida e 
efetivamente.51 Outro aspecto 
relacionado com presença de roscas é 
que o crescimento do tecido de suporte 
concentra-se preferencialmente nas áreas 
salientes da superfície do implante, como 
as cristas, dentes e ranhuras.75 
Bumgardner et al.13 analisando 
histológica, histomorfométrica e 
radiograficamente o crescimento ósseo 
em implantes de rosca quadrada 
observaram uma maior quantidade óssea 
na porção inferior das roscas, que 
possivelmente está relacionado á 
potencialização das forças compressivas 
pelas roscas de geometria quadrada. 
Diante destes argumentos podemos 
estabelecer uma relação direta entre o 
número de roscas e sua profundidade 
com a área funcional disponível para a 
ósseo-integração. 
A presença de rugosidades na superfície 
do titânio aumenta também a 
porcentagem de superfície de contato na 
interface osso-implante, melhorando o 
prognóstico. Em 1998 Van Oosterwyck et 
al.77 estudando a influência da superfície 
tratada em implantes observou que a 
dissipação de cargas é bastante sensível 
a essa variação. Implantes com superfície 
tratada, quando sob ação de forças axiais 
a cargaconcentrou-se no osso cortical 
BIOMECÂNICA EM OSSEOINTEGRAÇÃO 
Mandia Jr, J; Kesselring, ALF 
 
 
194
com picos de tensão nas pontas das 
roscas, já quando a superfície era lisa não 
houve concentração de tensões na 
cortical e nas pontas das roscas os 
valores obtidos foram maiores que o 
dobro dos com tratamento de superfície. 
Ainda com relação à superfície, quatro 
parâmetros devem ser 
considerados:composição, 
rugosidade,topografia e energia de 
superfície. As possibilidades de 
modificação das propriedades de 
superfície, por meio de engenharia de 
superfície, são enormes, não apenas nos 
aspectos químico e biológico, mas 
também morfológicos e topográficos num 
espectro que vai de centímetro à 
nanômetro6. 
Alterações no formato das roscas, tanto 
em número como em profundidade 
podem levar a um aumento de até 300% 
na área de superfície do implante 
segundo Misch, Poitras e Dietsh-Misch.51 
A utilização de implantes cônicos ou com 
formato de raiz parece agregar vantagens 
como aumento de contato em relação a 
similares cilíndricos de mesma altura, 
apresentar na região cervical uma maior 
área de superfície proporcionando uma 
melhor dissipação das tensões, e uma 
alta compressão apical durante a fixação 
incrementando sua estabilidade inicial.50 
 Implantes com menos de 10mm tem 
apresentado um índice relativamente alto 
de insucesso, principalmente quando 
localizados em áreas de baixa qualidade 
óssea como região posterior de maxila. As 
modificações nos formatos têm como 
finalidade melhorar a ósseo-integração e 
a manutenção da crista óssea nestas 
áreas. 
A largura do implante apresenta um papel 
relevante tanto na ósseo-integração como 
na transferência de cargas. No estudo 
realizado por Himmlová et al30 se 
verificou que quando implantes de 
mesmo comprimento tiveram seu 
diâmetro aumentado, houve diminuição 
significativa tanto na área de tensão 
máxima quanto na quantidade de tensão 
na região cervical. Já quando houve 
aumento do comprimento para implantes 
de mesmo diâmetro, uma diminuição da 
tensão na região cervical também foi 
verificada, porém de menor intensidade. 
Figs.8.2 e 8.3 Neste estudo é ressaltado que a 
maior diferença percentual relativa de 
tensão se apresentou entre os implantes 
de 3,6 e 4,2mm (31,5%).
 
 
 
Figura 8.2 - Distribuição da tensão von Mises ao redor de implantes de diferentes diâmetros. Vermelho 
representa a região de máxima tensão na região cervical do implante. A, Modelo produzido por análise de 
elemento finito para implante de diâmetro de 2,9mm. B, Modelo de implante com diâmetro de 6,5mm. A área de 
tensão máxima é maior no implante de 2,9mm. 
 
BIOMECÂNICA EM OSSEOINTEGRAÇÃO 
Mandia Jr, J; Kesselring, ALF 
 
 
195
 
Figura 8.3 -Distribuição de tensão von Mises ao redor de implantes de comprimentos diferentes. A, Modelo 
produzido por análise de elemento finito para implante de 8mm de comprimento por 3,6mm de diâmetro. B, 
modelo de implante com 17mm de comprimento por 3,6mm de diâmetro. Há uma pequena diferença na área 
afetada pela tensão máxima para o implante curto (A) e longo (B). 
Figuras 7.2 e 7.3 extraídas de Himmlová et al 30. 
 
O aumento do comprimento pode 
melhorar a resistência quando da 
aplicação do torque na fixação inicial ou 
da fixação do abutment, entretanto sua 
representatividade na diminuição das 
tensões cervicais não é significativa. 
Todos estes aspectos têm como objetivo 
aumentar a longevidade do tratamento 
com implantes, ou seja, fazer com que a 
ósseo-intregação ocorra na maior parte da 
superfície do implante e que não haja 
perda do tecido ósseo de suporte após a 
aplicação de cargas. Os implantes dentais 
quando colocados em função estão 
sujeitos a forças oclusais que variam com 
relação ao sexo, massa muscular, tipo de 
dieta, idade, estado físico e presença ou 
ausência de parafunção. 
O desenvolvimento de um desenho de 
implante que tenha a capacidade de 
apresentar uma resposta fisiológica ótima 
aos fatores biomecânicos envolvidos em 
tratamento ainda é o objetivo das 
pesquisas. 
 
9. HEXÁGONO INTERNO E EXTERNO 
 
Uma grande evolução no design dos 
implantes foi a concepção do hexágono 
interno, que trouxe diversas vantagens 
como descritas a seguir: 
Binon et al10 citam que os componentes 
restauradores podem ter altura reduzida, 
distribuição profunda das cargas laterais 
dentro do implante, proteção do parafuso 
do abutment, alta resistência ao 
afrouxamento da união, vibração 
diminuída devido ao íntimo contato das 
paredes do implante e abutment, e um 
potencial de selamento bacteriano. 
Balfour et al5 em um estudo comparativo 
entre diferentes implantes e seus pilares 
para restaurações unitárias concluiram 
que os implantes com hexágono interno, 
apresentam maior grau de estabilidade, 
atribuído ao maior comprimento do 
abutment na região de conexão e ao 1º 
grau de convergência das paredes 
internas. 
Kharaisat et al38 concluiram que tanto em 
relação a resistência á fratura e desaperto 
do parafuso de fixação, os hexágonos 
externos tem maior índice de problemas 
em relação aos hexágonos internos. Uma 
vez que a falha mecânica tende a ocorrer 
no parafuso de fixação, se este não 
quebra ou solta, a força é transmitida 
toda para o tecido ósseo. Acrescenta 
ainda que hexágonos externos tem maior 
BIOMECÂNICA EM OSSEOINTEGRAÇÃO 
Mandia Jr, J; Kesselring, ALF 
 
 
196
índice de problemas, que ficam restritos 
ao parafuso de fixação, que pode ser 
substituído, conferindo vantagens ao 
hexágono externo. 
Húngaro32 em análise em elementos 
finitos, comparou um sistema de 
implantes dotados de hexágono interno e 
outro de externo. Concluiu que o 
hexágono interno contribui efetivamente 
para a proteção do parafuso do pilar 
intermediário e redução das tensões no 
parafuso, demonstrando que tal sistema 
não necessita de alto torque para fixação 
do abutment. 
 
 
 
Figura 9.1 - Distribuição das tensões von Misses distribuídas em um modelo com implantes de hexágono 
interno (A) e externo (B) simulando a ação de forças mastigatórias no sentido ocluso gengival. Cedidas 
gentilmente pelo prof. Dr. Plínio Húngaro, em contato pessoal. 
 
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