Retention force and wear characteristics of three attachment systems after dislodging cycles

Marin, Danny Omar Mendoza; Leite, Andressa Rosa Perin; Oliveira Junior, Norberto Martins de; Paleari, André Gustavo; Pero, Ana Carolina; Compagnoni, Marco Antonio

Abstract Several attachment systems for mandibular implant-supported overdentures are currently available and studies are required to understand their mechanical properties. The objective of this study was to evaluate the retention force and wear characteristics of three attachment systems in a simulation of the cyclic dislodging of implant-supported overdentures.

Thirty samples were fabricated and divided into 3 groups:

1-O-ring; 2-Mini Ball; and 3-Equator. A mechanical fatigue test was applied to the specimens using a servo-hydraulic universal testing machine performing 5500 insertion/removal cycles (f=0.8 Hz), immersed in artificial saliva. Retention force values were obtained before and after 1500, 3000, and 5500 cycles using a speed of 1 mm/min and a load cell of 1 kN. One specimen from each group was randomly selected and analyzed by scanning electron microscopy. Two-way repeated measures ANOVA and the Bonferroni post hoc test were used for statistical analyses (α=0.05). The O-ring system remained stable during all periods tested and exhibited significantly lower retention force values than the Mini Ball and Equator systems. The Mini Ball system exhibited a significant increase in retention force after the mechanical test (baseline=21.04±3.29N; 5500 cycles=24.01±3.30N).The Equator system exhibited a significant decrease in retention force after each period tested, but the values were higher than the other systems. The type of attachment was found to influence retention force in different ways after mechanical tests. The Equator system exhibited the highest retention force values. The Mini Ball and Equator matrices produced deformation and wear on the surfaces without breakage of the polyamide rings.

Resumo Vários sistemas de encaixe para sobredentaduras mandibulares implantossuportadas estão atualmente disponíveis e estudos são necessários para entender as suas propriedades mecânicas. O objetivo deste estudo foi avaliar a força de retenção e as características de desgaste de três sistemas de encaixe por meio de uma simulação de deslocamento cíclico de sobredentaduras implantossuportadas.

Trinta amostras foram fabricadas e divididas em 3 grupos:

1-O-ring; 2-Mini Ball; e 3-Equador. Um teste de fadiga mecânica foi aplicado aos espécimes utilizando uma máquina de teste universal servo-hidráulica com 5500 ciclos de inserção/remoção (f = 0,8 Hz), imersos em saliva artificial. Os valores da força de retenção foram obtidos antes e após 1500, 3000 e 5500 ciclos utilizando uma velocidade de 1 mm/min e uma célula de carga de 1 kN. Um espécime de cada grupo foi selecionado aleatoriamente e analisado por microscopia eletrônica de varredura. O teste de Análise de Variância a dois fatores para medidas repetidas e o teste de comparações múltiplas de Bonferroni foram utilizados para análises estatísticas (α = 0,05). O sistema de O-ring permaneceu estável durante todos os períodos testados e apresentou valores de força de retenção significativamente menores do que os sistemas Mini Ball e Equator. O sistema Mini Ball apresentou um aumento significativo na força de retenção após o teste mecânico (controle = 21,04 ± 3,29N; 5500 ciclos = 24,01 ± 3,30N). O sistema Equator apresentou uma diminuição significativa na força de retenção após cada período testado, mas os valores eram maiores do que os outros sistemas. O tipo de sistema de encaixe influenciou na força de retenção de diferentes maneiras após testes mecânicos. O sistema do Equador exibiu os maiores valores de força de retenção. As matrizes dos sistemas Mini Ball e Equator produziram deformação e desgaste nas superfícies sem ruptura dos anéis de poliamida.