ABSTRACT Objective: This study aimed to compare the insertion torque (IT), flexural strength (FS) and surface alterations between stainless steel (SS-MIs) and titanium alloy (Ti-MIs) orthodontic mini-implants. Methods: Twenty-four MIs (2 x 10 mm; SS-MIs, n = 12; Ti-MIs, n = 12) were inserted on artificial bone blocks of 20 lb/ft3 (20 PCF) and 40 lb/ft3 (40 PCF) density. The maximum IT was recorded using a digital torque meter. FS was evaluated at 2, 3 and 4 mm-deflection. Surface topography and chemical composition of MIs were assessed by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). General linear and mixed models were used to assess the effect of the MI type, bone density and deflection on the evaluated outcomes. Results: The IT of Ti-MIs was 1.1 Ncm greater than that obtained for the SS-MIs (p= 0.018). The IT for MIs inserted in 40 PCF test blocks was 5.4 Ncm greater than that for those inserted in 20 PCF test blocks (p < 0.001). SS-MIs inserted in higher density bone (40 PCF) had significantly higher flexural strength than the other groups, at 2 mm (98.7 ± 5.1 Ncm), 3 mm (112.0 ± 3.9 Ncm) and 4 mm (120.0 ± 3.4 Ncm) of deflection (p< 0.001). SEM evidenced fractures in the Ti-MIs. EDS revealed incorporation of 18% of C and 2.06% of O in the loaded SS-MIs, and 3.91% of C in the loaded Ti-MIs. Conclusions: Based on the findings of this in vitro study, it seems that SS-MIs offer sufficient stability and exhibit greater mechanical strength, compared to Ti-MIs when inserted into higher density bone. Objective IT, , (IT) (FS SSMIs SS (SS-MIs TiMIs Ti (Ti-MIs miniimplants. miniimplants mini implants. implants mini-implants Methods Twentyfour Twenty four ( 1 SSMIs, MIs, 12 TiMIs, lbft3 lbft lb ft3 ft lb/ft (4 meter mmdeflection. mmdeflection deflection. mm-deflection (SEM Xray X ray EDS. . (EDS) type outcomes Results 11 1. p= p 0.018. 0018 0.018 0 018 0.018) 54 5 5. 0.001. 0001 0.001 001 0.001) groups 98.7 987 98 7 (98. 51 Ncm, 112.0 1120 112 (112. 39 9 3. 120.0 1200 120 (120. 34 p< TiMIs. MIs. 18 206 06 2.06 391 91 3.91 Conclusions (IT (EDS 0.01 01 000 0.00 00 98. (98 112. (112 120. (120 2.0 0.0 (9 (11 (12 2. 0. (1
RESUMO Objetivo: O objetivo deste estudo foi comparar o torque de inserção (TI), a resistência flexural (RF) e as alterações de superfície em mini-implantes ortodônticos de aço inoxidável (MIs-Ai) e de liga de titânio (MIs-Ti). Métodos: Vinte e quatro MIs (2 x 10 mm; MIs-Ai, n = 12; MIs-Ti, n = 12) foram inseridos em blocos de osso artificial de densidades de 20 lb/ft3 (20 PCF) e 40 lb/ft3 (40 PCF). O torque máximo de inserção foi registrado por meio de um torquímetro digital. A resistência flexural foi avaliada nas deflexões de 2, 3 e 4 mm. Topografia de superfície e composição química dos MIs foram avaliadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios X (EDS). Modelos lineares gerais e mistos foram utilizados para avaliar o efeito do tipo de MI, da densidade óssea e da deflexão nos desfechos avaliados. Resultados: O TI dos MIs-Ti foi 1,1 Ncm maior do que o obtido para os MIs-Ai (P = 0,018). O TI para MIs inseridos em blocos de teste de 40 PCF foi 5,4 Ncm maior do que para aqueles inseridos em blocos de teste 20 PCF (p < 0,001). MIs-Ai inseridos em osso de maior densidade (40 PCF) apresentaram resistência flexural significativamente maior do que outros grupos, em deflexões de 2 mm (98,7 ± 5,1 Ncm), 3 mm (112,0 ± 3,9 Ncm) e 4 mm (120,0 ± 3,4 Ncm) (p < 0,001). A MEV evidenciou fraturas nos MIs-Ti. A EDS revelou incorporação de 18% de C e 2,06% de O nos MIs-Ai e 3,91% de C nos MIs-Ti, ambos submetidos a testes mecânicos. Conclusões: Com base nos resultados desse estudo in vitro, os MIs-Ai aparentam oferecer adequada estabilidade e maior resistência mecânica, em comparação aos MIs-Ti, quando inseridos em osso de maior densidade. Objetivo TI, , (TI) RF (RF miniimplantes mini implantes MIsAi Ai (MIs-Ai MIsTi. MIsTi Ti . (MIs-Ti) Métodos ( 1 MIsAi, Ai, 12 MIsTi, Ti, lbft3 lbft lb ft3 ft lb/ft (4 PCF. digital (MEV EDS. (EDS) MI avaliados Resultados 11 1, P 0,018. 0018 0,018 0 018 0,018) 54 5 5, p 0,001. 0001 0,001 001 0,001) grupos 98,7 987 98 7 (98, 51 Ncm, 112,0 1120 112 (112, 39 9 3, 120,0 1200 120 (120, 34 Ti. 18 206 06 2,06 391 91 3,91 mecânicos Conclusões vitro mecânica (TI (MIs-Ti (EDS 0,01 01 000 0,00 00 98, (98 112, (112 120, (120 2,0 0,0 (9 (11 (12 0, (1