Evaluation of the bending strength of rigid internal fixation with absorbable and metallic screws in mandibular ramus sagittal split osteotomy: in vitro study

Abstract

The aim of this study was to evaluate, in vitro, the bending strength of internal fixation with absorbable and metallic screws in mandibular ramus sagittal split osteotomy in sheep hemimandibles. The screws were inserted as lag screws, with an inverted "L" configuration, and the set was submitted to bending strength tests. The load and displacement of the peak and final load averages were, respectively, 18.45 kgf, 8.19 mm and 14.38 kgf for Group I, and 16.67 kgf, 6.73 mm and 13.98 kgf for Group II. The results were submitted to statistical analysis by Student s t test and by the Pearson correlation analysis. The groups showed no statistically significant differences, indicating the feasibility of both for osteosynthesis in mandibular ramus sagittal split osteotomies.

In vitro comparison of biomechanical characteristics of sagittal split osteotomy fixation techniques

“…An in vitro biomechanical testing study by HAUG et al 13 showed that bicortical screws in a triangular pattern provided greater resistance to vertical loads than linear or diagonal patterns when considering clinically significant parameters such as yield load, yield displacement and stiffness. None of these parameters are mentioned here; our results are similar to those of studies that evaluated these parameters under vertical loads creating 3 mm displacement 2,[9][10][11]13,17 . In the preliminary study with 5 sheep hemimandibles, yield load/ displacement was not seen even with the maximum forces that the Instron machine can apply.…”

“…The advantages and disadvantages of using bicortical screws and miniplates for fixation after an SSO procedure have been well documented 29,20,22 . There are numerous studies 1,3,4,6,9,11,22 comparing the in vitro biomechanical performance of SSO fixation techniques, but it is still not certain which technique is the most effective.…”

Estudo biomecânico comparativo de sistemas de fixação de 2,0-mm locking e convencionais em fraturas de ângulo em mandíbulas de cordeiro sob esforços em três eixos no espaço

“…Na literatura, verificamos vários tipos de substratos disponíveis que podem ser utilizados em ensaios biomecânicos, como a mandíbula humana cadavérica (Ardary, 1989;Throckmorton et al, 1992;Schwimmer et al, 1994;Kohn et al, 1995;Kim et al, 1995), mandíbula de animais, como cordeiro, costela bovina, (Foley;Beckman, 1992;Uckan et al, 2001;Nissenbaum et al, 1997;Gomes et al, 2003), além de réplicas sintéticas de poliuretano ou mesmo madeira (Maureret al, 1999;Kohn et al, 1995;Kim et al, 1993;Foley;Beckman, 1992;Murphy et al, 1997;Erkmen et al, 2005aErkmen et al, , 2005b.…”

“…Sabe-se que não há diferenças significantes entre as propriedades mecânicas do osso fresco e osso congelado quando armazenado a -20 º C (Evans, 1973), desde que retorne à temperatura ambiente antes do teste (Ashman e Van Buskirk, 1987). Com base nestes achados e concordando com outros autores (Foley;Beckman, 1992;Nissenbaum et al, 1997;Uckan et al, 2001;Gomes et al, 2003), mantivemos as mandíbulas congeladas. As mandíbulas foram envoltas em compressas com soro fisiológico, colocadas em sacos plásticos, onde se tomou cuidado para que elas permanecessem em estado úmido e hidratadas, sendo então congeladas e armazenadas a -20º C, corroborando com o proposto por outro estudo (Pimentel, 2012).…”

“…Além disso, ao utilizarmos hemimandíbulas reproduzimos apenas um ensaio do tipo alavanca (cantilever) sobre 2 eixos o qual não simula corretamente as forças produzidas pelo grupo de músculos mastigatórios. Alguns poucos trabalhos que utilizaram a mandíbula inteira fizeram seus ensaios mecânicos analisando a aplicação de forças de alavanca nos molares homolaterais, incisivos e molares contralaterais (Pereira-Filho et al, 2013;Trivellato et al, 2014) Vários estudos têm utilizado modelos com apenas dois pontos de carga (cantilever), ou seja, um ponto em uma extremidade, onde o espécime é mantido fixado, e outro na extremidade oposta onde é aplicada a carga compressiva (Ikemura et al, 1984;Crofts et al, 1990;Lee;Piecuch, 1992;Anucul et al, 1992;Foley;Beckman, 1992;Haug, 1993;Hegtvedt et al, 1994;Loukota;Shelton, 1995;Murphy et al, 1997;Haug et al,1999;Gomes et al, 2003;Ribeiro Junior et al, 2010;Pektas et al, 2012;Trivellato et al, 2014;Negreiros;Lyrio, 2014) Entretanto, a biomecânica da mandíbula humana em função mastigatória é bem mais complexa que movimentos apenas verticais Throckmorton, 1985;Koolstra et al, 1988).…”