Purpose: This article attempted to determine the factors affecting the preload and screw loosening. Methods: Available clinical studies from 1981 to 2008 from the PUBMED that presented screw loosening data and review articles regarding screw joint stability were evaluated. Eleven studies dealing the biomechanical principles of the screw mechanics were reviewed. Moreover, the results of our data were included. Results: The frequency of screw loosening was consequently reduced due to the advancement in torque tightening with torque wrench, screw material, coating technique for reducing the frictional force, and thread design, etc. If preload in the screw falls below a critical level, joint stability may be compromised, and the screw joint may fail clinically. The types of fatigue failure of screw were divided to adhesive wear, plastic deformation, and screw fracture. Conclusion: An optimum preload is essential to the success of the implant-abutment complex. To maintain optimum preload, using a torque wrench and re-tightening at recall time were needed.
Purpose: A study analysed the stress distribution of abutment screw and supporting bone of fixture by the tightening torque force of the abutment screw within clinical treatment situation for the stability of the dental implant prosthesis. Methods: The finite element analysis was targeted to the mandibular molar crown model, and the implant was internal type 4.0 mm diameter, 10.0 mm length fixture and abutment screw and supporting bone. The occlusal surface was modeled in 4 cusps and loaded 100 N to the buccal cusps. The connection between the abutment and the fixture was achieved by combining three abutment tightening torque forces of 20, 25, and 30 Ncm. Results: The results showed that the maximum stress value of the supporting bone was found in the buccal cortical bone region of the fixture in all models. The von Mises stress value of each model showed 184.5 MPa at the 20 Ncm model, 195.3 MPa in the 25 Ncm model, and 216.5 MPa in the 30 Ncm model. The contact stress between the abutment and the abutment screw showed the stress value in the 20 Ncm model was 201.2 MPa, and the 245.5 MPa in the 25 Ncm model and 314.0 MPa in the 30 Ncm model. Conclusion: The increase of tightening force within the clinical range of the abutment screw of the implant dental prosthesis was found to have no problem with the stability of the supporting bone and the abutment screw.
Park, Se-Hyun;Sung, Han-Gyul;Ko, Kyung-Ho;Huh, Yoon-Hyuk;Park, Chan-Jin;Cho, Lee-Ra
The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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v.59
no.3
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pp.359-369
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2021
Implant prostheses and removable partial dentures are mainly used as treatment methods for partial edentulous patients who have lost a number of teeth. The implant-assisted removable partial denture (IARPD) is strategically selected. The defect in maxillofacial structure due to osteomyelitis, a type of facial bone infection, causes dysfunction such as mastication, swallowing, and pronunciation, as well as social and psychological effects, so a removable restoration is required to restore the supporting tissue. Design of abutment and partial dentures is an essential factor in the success of treatment. In this case, IARPD, which has superior retention and stability compared to traditional removable partial dentures, can have a good prognosis. In a partial edentulous patient with bone defects due to osteomyelitis treatment, the stability of the denture was secured with IARPD restoration. Moreover, maintenance problem that may occur in the future was minimized by providing an appropriate denture design and occlusal scheme through several provisional restorations. This case can be expected to have a favorable prognosis in the long term.
Journal of Dental Rehabilitation and Applied Science
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v.19
no.1
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pp.27-33
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2003
Excessive heat generation at the implant-bone interface may cause irreversible bone damage and loss of osseointegration. The effect of heat generation in vitro at the implant surface caused by abutment reduction with high-speed dental turbine was examined. Titanium-alloy abutments connected to a titanium alloy screw-implant embedded in an acrylic-resin block in a $37^{\circ}C$ water bath were prepared. Temperature changes were recorded via embedded thermocouples at the cervix and apex of the implant surface. Analysis of variance for repeated measures was used to compare seven treatment groups. Fifty seconds of continuous cutting with air and water coolant caused a mean temperature increase of $1.24^{\circ}C$ at apex and $5.77^{\circ}C$ at cervix. Similar intermittent cutting caused increase of $2.50^{\circ}C$ at apex and $1.64^{\circ}C$ at cervix. But, continuous cutting with air coolant caused a mean temperature increase of $6.47^{\circ}C$ at apex and $5.77^{\circ}C$ at cervix. Similar intermittent cutting caused increase of $6.47^{\circ}C$ at apex and $5.77^{\circ}C$ at cervix. Preparation of implant abutment does not lead to detrimental effect on peri-implant tissues provided that adequate cooling. However, without water cooling, extreme overheating could be provoked, reaching the critical temperature that would lead to irreversible bone damage within only a few seconds.
Purpose: The purpose of this study was to analyze the biomechanical properties of the dental implants on the supporting bone using three-dimensional finite element method when three different abutment materials were applied to the implant system. Methods: Three different dental implant models were fabricated by applying Ti, PEEK, and CRE-PEEK (60% carbon-reinforced PEEK) to abutment material. The abutment and connecting screw from the fixture was applied with a tightening torque of 20 Ncm. And then, total loads of 150 N were applied in an $30^{\circ}oblique$ direction (to the vertical). The structural stability of dental implants on the supporting bone was analyzed using Von Mises stress and principal stress values. Results: The maximum tensile stress of the cortical bone was highest at 12.6 MPa in the PEEK abutment (Model-B). Ti abutment (Model-A) and CRE-PEEK abutment (Model-C) showed similar stress distributions (10.6 and 10.3 MPa, respectively). And the maximum compressive principal stress was similar in all models. The Von Mises stress value delivered to the bone around the implant was highest at 16.5 MPa in Model-B. On the other hand, Model-A and C showed similar stress distributions (14.0 and 13.8 MPa, respectively). In addition, the maximum equivalent stress applied to the abutment was highest at 629.8 MPa in Model-A. The stress distribution in Model-C was 573.9 MPa. Whereas, Model-B showed the lowest value at 165.6 MPa. Conclusion : The dental implant supporting bone system using PEEK material seems to have the possibility of supporting bone fracture. It was found that the CRE-PEEK abutment can reduce the elastic deformation and reduce the stress value of the interfacial bone.
Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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v.20
no.2
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pp.169-176
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2017
Dental implants are required to have biomechanical functions and biostability in order to perform authoring, pronunciation, and aesthetic functions in the oral cavity. In terms of biostability, pure titanium for medical have good biostability and no rejection in the alveolar bone. with appropriate strength in terms of strength as well as biocompatibility. In recent years, various surgical methods and devices have been developed to improve the convenience and safety of the procedure. However, as the number of procedures increases, the screw loosening of the abutment screw connecting the artificial root and the abutment There are many reports of artificial root and abutment fracture. Fig. 1 is an example of a case where the upper part of the abutment screw is arbitrarily modified to remove the abutment by the abutment fracture due to the loosening of the abutment screw. The fundamental cause of abduction of the abutment screw is caused by the slight movement due to the lowering of the retention force of the abutment screw. It is necessary to minimize loosening of the abutment screw to avoid problems such as fracture during the period of using the implant. The purpose of this study is to investigate the structure of the abutment screw to prevent the loosening of the abutment screw by forming 0.5mm slot.
Kim, Eun-Hee;Lee, Joeng-Eun;Hwang, Hee-Seong;Kim, Chul-Hoon;Kim, Jung-Han;Kim, Bok-Joo
The Journal of the Korean dental association
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v.56
no.11
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pp.605-614
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2018
PURPOSE. The purpose of this study is to determine the efficacy of the DENTIS submerged-type implant with an internal hex connection and to build corresponding abutment-selection criteria. MATERIAL AND METHODS. A total of 204 patients received submerged implant fixtures with an internal hex connection at the Dong-A University Hospital Dental clinic in Busan from January 2013 and May 2016. Three specific abutments, UCLA abutments, customized abutments, ready-made abutments, were randomly selected. Implant success was defined as the basis of the International Congress of Oral Implantologists(ICOI, 2007) criteria. The relationship between the implant success rate and the abutment factor was analyzed using the Kruskal-Wallis test(P<.05). RESULTS. A total of 508 implants were placed in 204 patients. After a mean observation period of 38.6 months, 493 out of 508 implants were in normal function, yielding an overall success rate of 97.05%. A total of 15 implants failed: 10 in the maxillary molar area, 4 in the mandibular molar area, and 1 in the mandibular incisal area. All of the implant failures occurred in a single-implant prosthesis, especially high in the maxillary molar area. The Kruskal-Wallis analysis showed that abutment selection has no significant correlation with implant failure(P>.05). CONCLUSION. DENTIS submerged implants with an internal hex connection showed predictable results with a success rate of 97.05%. It is no influence on the success rate in the selection of submerged implant abutment with an internal hex connection.
Purpose: This study aimed to comparatively evaluate the stress distribution of bones surrounding the implant system to which both titanium and polyetheretherketone (PEEK) abutments are applied using a three-dimensional finite element analysis. Methods: The three-dimensional implant system was designed by the computer-aided design program (CATIA; Dassault Systemes). The discretization process for setting nodes and elements was conducted using the HyperMesh program (Altair), after finishing the design of each structure for the customized abutment implant system. The results of the stress analysis were drawn from the Abaqus program (Dassault Systèmes). This study applied 200 N of vertical load and 100 N of oblique load to the occlusal surface of a mandibular first molar. Results: Under external load application, the PEEK-modeled dental implant showed the highest von Mises stress (VMS). The lowest VMS was observed in the Ti-modeled abutment screws. In all groups, the VMS was observed in the crestal regions or necks of implants. Conclusion: The bones surrounding the implant system to which the PEEK abutment was applied, such as the cortical and trabecular bones, showed stress distribution similar to that of the titanium implant system. This finding suggests that the difference in the abutment materials had no effect on the stress distribution of the bones surrounding implants. However, the PEEK abutments require mechanical and physical properties improved for clinical application, and the clinical application is thought to be limited.
Purpose: This study aimed to analyze the stress distribution and deformation in implant abutments made from titanium (Ti-6Al-4V), zirconia, and polyetheretherketone (PEEK), including their screws and fixtures, under various loading conditions using finite element analysis (FEA). Methods: Three-dimensional models of the mandible with implant abutments were created using Siemens NX software (NX10.0.0.24, Siemens). FEA was conducted using Abaqus to simulate occlusal loads and assess stress distribution and deformation. Material properties such as Young's modulus and Poisson's ratio were assigned to each component based on literature and experimental data. Results: The FEA results revealed distinct stress distribution patterns among the materials. Titanium alloy abutments exhibited the highest stress resistance and the most uniform stress distribution, making them highly suitable for long-term stability. Zirconia abutments showed strong mechanical properties with higher stress concentration, indicating potential vulnerability to fracture despite their aesthetic advantages. PEEK abutments demonstrated the least stress resistance and higher deformation compared to other abutment materials, but offered superior shock absorption, though they posed a higher risk of mechanical failure under high load conditions. Conclusion: The study emphasizes the importance of selecting appropriate materials for dental implants. Titanium offers durability and uniform stress distribution, making it highly suitable for long-term stability. Zirconia provides aesthetic benefits but has a higher risk of fracture compared to titanium. PEEK excels in shock absorption but has a higher risk of mechanical failure compared to both titanium and zirconia. These insights can guide improved implant designs and material choices for various clinical needs.
Seo-Kyung Jeong;Jai-Young Koak;Seong-Joo Heo;Seong-Kyun Kim;Ji-Man Park
The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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v.62
no.1
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pp.82-94
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2024
This is a case report of complete mouth rehabilitation in a patient with generalized attrition and loss of posterior support. After analyzing the condition of the temporomandibular joint, multiple implants were placed to restore collapsed occlusion. Fixture/abutment level intraoral scanning was done instead of using conventional impression materials which entail multiple bite registration for cross-mounting. A 'jaw motion tracking'device, 'digital face-bow transfer', and 'double scan technique' which enables duplicating temporary restoration to definitive restoration were used to fabricate definitive prostheses. By using various digital techniques, complete mouth rehabilitation was done with minimal chair time in a patient with unstable occlusion.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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