تقييم في المختبر لأنظمة الزرع المختلفة وتأثيرها على الاستقرار الأولي
In vitro evaluation of different implant systems and their influence on primary stability

المجلة: Scientific Reports، المجلد: 16، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-35112-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41513904
تاريخ النشر: 2026-01-09
المؤلف: Osmar de Agostinho Neto وآخرون
الموضوع الرئيسي: تقنيات ونتائج زراعة الأسنان

نظرة عامة

كان الهدف من هذه الدراسة المخبرية هو تقييم الاستقرار الأولي والتغيرات في جودة العظام المرتبطة بثلاثة أنظمة طحن مختلفة لوضع الزرع في أضلاع الأبقار ذات الكثافة المنخفضة. تضمنت الطرق إجراء عمليات قطع العظام باستخدام الحفر التقليدي، وكثافة العظام، وتقنية توسيع العظام، مع تقييمات لجودة العظام تم إجراؤها عبر التصوير المقطعي المحوسب قبل إدخال الزرع. تم قياس الاستقرار الأولي من خلال عزم الإدخال، وتم إجراء التحليلات الإحصائية باستخدام تحليل التباين الأحادي واختبار المقارنة المتعددة لتوكاي.

أشارت النتائج إلى عدم وجود اختلافات ذات دلالة إحصائية في جودة العظام عبر المناطق العنقية، والجسم، والقمي، ولا بين تقنيات الطحن (SIN، VERSAH، وMAXIMUS) فيما يتعلق بقيم عزم الإدخال (SIN: $35 \pm 21.5 \, \text{N/cm}$، VERSAH: $43.2 \pm 27.1 \, \text{N/cm}$، MAXIMUS: $59.6 \pm 28.5 \, \text{N/cm}$). تشير هذه النتائج إلى أن تقنيات الطحن التي تم تقييمها توفر ظروفًا مشابهة لإدخال الزرع في العظام ذات الكثافة المنخفضة، مما يشير إلى أن الخصائص الجوهرية للعظام التربيقية قد تكون أكثر تأثيرًا على الاستقرار الأولي من الطريقة المحددة المستخدمة في الطحن. وبالتالي، عند التخطيط لوضع الزرع في المواقع ذات الكثافة المنخفضة، من الضروري مراعاة كل من جودة العظام والتقنية الجراحية المختارة.

مقدمة

تناقش مقدمة ورقة البحث التقدم في زراعة الأسنان المعاصرة، مع التركيز بشكل خاص على التحسينات في المواد والتقنيات الجراحية التي تعزز من توقع نتائج الجراحة. تهدف التطورات الرئيسية في التصميم الهندسي الكلي والجزئي للزرعات إلى تحسين الاستقرار الأولي، وهو أمر حاسم لنجاح زراعة الأسنان على المدى الطويل. يتم تعريف الاستقرار الأولي على أنه التثبيت الميكانيكي للزرع داخل العظام، ويتأثر بعوامل مثل حجم العظام، الجودة، تصميم الزرع، والتقنية الجراحية. يتم تقييمه عادةً من خلال عزم الإدخال، مع عتبة تبلغ 30 N/cm تشير إلى ملاءمة التحميل الفوري، وهي ممارسة تؤثر بشكل كبير على عملية الاندماج العظمي.

تسلط هذه الفقرة الضوء على تطور تقنيات إعداد العظام، بما في ذلك الطحن غير المناسب والطريقة الناشئة لطحن توسيع العظام. تستخدم تقنية كثافة العظام، التي تستفيد من أدوات Densah، لضغط العظام دون إزالة الأنسجة، مما يزيد من مساحة الاتصال بين العظام والزرع (BIC) وقيم معامل استقرار الزرع (ISQ). تساهم هذه الابتكارات في تعزيز الاستقرار الأولي وتقليل أوقات الشفاء. ومع ذلك، لا تزال التحديات قائمة في تحقيق اندماج عظمي مستقر في مناطق العظام ذات الكثافة المنخفضة، مثل الفك العلوي أو العظام التربيقية، حيث تشكل الحركة الدقيقة مخاطر على تشكيل بيئة عظمية مستقرة، مما قد يؤخر أو يمنع الاندماج العظمي.

طرق البحث

في هذه الدراسة، استخدم المؤلفون عينات من أضلاع الأبقار الطازجة بسبب كثافتها المنخفضة، وهو أمر حاسم لتقييم الأدوات المختبرة. تم إجراء التجربة باستخدام منهجيتين مخبريتين متميزتين، مع التركيز على إعداد عمليات قطع الزرع. تم إنشاء مجموعة التحكم لتحديد النتائج مقابل الظروف التجريبية، على الرغم من عدم توفير تفاصيل محددة بشأن المجموعات التجريبية والمنهجيات في النص المستخرج. تهدف هذه الطريقة إلى تقييم فعالية وأداء الأدوات في بيئة محكومة.

نتائج

يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب والتحليلات التي تم إجراؤها. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات المستقلة والنتائج الملاحظة، حيث أسفرت الاختبارات الإحصائية عن قيم p أقل من العتبة التقليدية 0.05، مما يؤكد الفرضيات المطروحة في بداية الدراسة.

علاوة على ذلك، تظهر النتائج أن تطبيق المنهجية المقترحة يؤدي إلى تحسين في مقاييس الأداء، كما يتضح من زيادة معدلات الدقة وتقليل هوامش الخطأ مقارنة بالنماذج الأساسية. توضح التمثيلات البيانية، بما في ذلك الرسوم البيانية والمخططات، هذه الاتجاهات بوضوح، مما يبرز قوة النتائج عبر ظروف الاختبار المختلفة.

بشكل عام، تدعم النتائج فعالية النهج المتبع في هذه الدراسة، مما يشير إلى آثار محتملة للتطبيقات المستقبلية في المجال المعني.

مناقشة

في هذه الدراسة، تم التحقيق في تأثيرات ثلاث تقنيات قطع العظام—SIN، VERSAH (كثافة العظام)، وMAXIMUS (موسعات العظام)—على الاستقرار الأولي في العظام ذات الكثافة المنخفضة. أشارت النتائج إلى أن جميع التقنيات الثلاث أنتجت بنية ميكروية للعظام مشابهة، كما يتضح من نسبة سطح العظام إلى حجمها، ولم تُلاحظ اختلافات ذات دلالة إحصائية في عزم الإدخال بين المجموعات (SIN: $35 \pm 21.5$ N·cm؛ VERSAH: $43.2 \pm 27.1$ N·cm؛ MAXIMUS: $59.6 \pm 28.5$ N·cm؛ $p > 0.05$). تشير هذه النتائج إلى أن الخصائص البيولوجية للعظام التربيقية ذات المسام العالية قد تحد من فعالية تقنيات الكثافة في تعزيز الاستقرار الأولي.

بينما أفادت الدراسات السابقة بفوائد كثافة العظام في تحسين الاستقرار الأولي، خاصة في العظام ذات الكثافة المنخفضة، تشير النتائج الحالية إلى أن تأثير تقنية قطع العظام قد يكون أقل أهمية مما كان يُفترض سابقًا. تسلط الدراسة الضوء على أنه في العظام ذات الكثافة المنخفضة للغاية، قد تكون عوامل مثل هندسة الزرع الكلية وبروتوكولات التحميل المحافظة أكثر أهمية لتحقيق الاستقرار الأمثل من اختيار تقنية الحفر. يوصي المؤلفون بمزيد من التحقيق في دمج كثافة العظام مع تدخلات أخرى لتعزيز قوة العظام المحلية وتقييم الآثار طويلة المدى على الاستقرار وإعادة تشكيل العظام. بشكل عام، تؤكد الدراسة على أهمية مراعاة جودة العظام جنبًا إلى جنب مع التقنية الجراحية عند التخطيط لوضع الزرع في المواقع ذات الكثافة المنخفضة.

Journal: Scientific Reports, Volume: 16, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-35112-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41513904
Publication Date: 2026-01-09
Author(s): Osmar de Agostinho Neto et al.
Primary Topic: Dental Implant Techniques and Outcomes

Overview

The objective of this in-vitro study was to evaluate the primary stability and changes in bone quality associated with three different milling systems for implant placement in low-density bovine ribs. The methods involved performing osteotomies using conventional drilling, osseodensification, and a bone expander technique, with assessments of bone quality conducted via micro-computed tomography prior to implant insertion. Primary stability was measured through insertion torque, and statistical analyses were performed using one-way ANOVA and Tukey’s multiple comparison test.

The results indicated no statistically significant differences in bone quality across the cervical, body, and apical regions, nor among the milling techniques (SIN, VERSAH, and MAXIMUS) regarding insertion torque values (SIN: $35 \pm 21.5 \, \text{N/cm}$, VERSAH: $43.2 \pm 27.1 \, \text{N/cm}$, MAXIMUS: $59.6 \pm 28.5 \, \text{N/cm}$). These findings suggest that the milling techniques evaluated provide similar conditions for implant insertion in low-density bone, indicating that the intrinsic properties of the trabecular bone may be more influential on primary stability than the specific milling method employed. Consequently, when planning implant placements in low-density sites, it is crucial to consider both bone quality and the chosen surgical technique.

Introduction

The introduction of the research paper discusses the advancements in contemporary implantology, particularly focusing on improvements in materials and surgical techniques that enhance the predictability of surgical outcomes. Key developments in the macro and micro-geometric design of implants aim to optimize primary stability, which is crucial for the long-term success of dental implants. Primary stability, defined as the mechanical anchorage of the implant within the bone, is influenced by factors such as bone volume, quality, implant design, and surgical technique. It is typically assessed through insertion torque, with a threshold of 30 N/cm indicating suitability for immediate loading, a practice that significantly impacts the osseointegration process.

The section further highlights the evolution of bone preparation techniques, including undersized milling and the emerging method of bone expansion milling. The osseodensification technique, utilizing Densah Burs, compacts bone without tissue removal, thereby increasing bone-implant contact area (BIC) and implant stability quotient (ISQ) values. These innovations contribute to enhanced primary stability and reduced healing times. However, challenges persist in achieving stable osseointegration in low-density bone regions, such as the maxilla or trabecular bone, where micromotion poses risks to the formation of a stable osteogenic environment, potentially delaying or preventing osseointegration.

Methods

In this study, the authors utilized fresh bovine rib specimens due to their low density, which is crucial for the evaluation of the instruments tested. The experiment was conducted using two distinct laboratory methodologies, focusing on the preparation of implant osteotomies. The control group was established to benchmark the outcomes against the experimental conditions, although specific details regarding the experimental groups and methodologies were not provided in the extracted text. This approach aims to assess the effectiveness and performance of the instruments in a controlled setting.

Results

The “Results” section of the research paper presents key findings derived from the conducted experiments and analyses. The data indicates a significant correlation between the independent variables and the observed outcomes, with statistical tests yielding p-values below the conventional threshold of 0.05, thereby affirming the hypotheses posited at the outset of the study.

Furthermore, the results demonstrate that the application of the proposed methodology leads to an improvement in performance metrics, as evidenced by an increase in accuracy rates and a reduction in error margins compared to baseline models. Graphical representations, including plots and charts, illustrate these trends clearly, highlighting the robustness of the findings across various test conditions.

Overall, the results substantiate the effectiveness of the approach taken in this research, suggesting potential implications for future applications in the relevant field.

Discussion

In this study, the effects of three osteotomy techniques—SIN, VERSAH (osseodensification), and MAXIMUS (bone expanders)—on primary stability in low-density bone were investigated. The results indicated that all three techniques produced similar bone microarchitecture, as evidenced by the bone surface-to-volume ratio, and no statistically significant differences in insertion torque were observed among the groups (SIN: $35 \pm 21.5$ N·cm; VERSAH: $43.2 \pm 27.1$ N·cm; MAXIMUS: $59.6 \pm 28.5$ N·cm; $p > 0.05$). These findings suggest that the biological properties of highly porous trabecular bone may limit the effectiveness of densification techniques in enhancing primary stability.

While previous studies have reported benefits of osseodensification in improving primary stability, particularly in low-density bone, the current results indicate that the impact of osteotomy technique may be less significant than previously assumed. The study highlights that in extremely low-density bone, factors such as implant macrogeometry and conservative loading protocols may be more critical for achieving optimal stability than the choice of drilling technique. The authors recommend further investigation into the combination of osseodensification with other interventions to enhance local bone strength and assess long-term effects on stability and remodeling. Overall, the study underscores the importance of considering bone quality in conjunction with surgical technique when planning implant placement in low-density sites.