Comparación de dos diseños de implantes subperiósticos en la maxilectomía total: un análisis tridimensional mediante elementos finitos

Ilgın Ari, Gülin Acar

Full text link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40246199/

Comparación de dos diseños de implantes subperiósticos en la maxilectomía total: un análisis tridimensional mediante elementos finitos

1. Referencia científica

• Título del estudio: Comparison of Two Subperiosteal Implant Designs in Total Maxillectomy: A Three-Dimensional Finite Element Analysis
• Autores: Ilgın Ari, Gülin Acar
• Revista científica: Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, Medicine, and Pathology
• Año de publicación: 2025
• DOI: 10.1016/j.jormas.2025.102377

2. Contexto científico

La rehabilitación implantológica tras una maxilectomía total representa uno de los mayores desafíos de la cirugía oral y la reconstrucción maxilofacial. La extensa pérdida de hueso maxilar limita la colocación de implantes endoóseos convencionales, lo que ha impulsado el desarrollo de implantes subperiósticos personalizados capaces de aprovechar las estructuras óseas remanentes. El avance de la planificación digital y de las tecnologías CAD/CAM ha mejorado considerablemente la precisión en el diseño y la fabricación de estos dispositivos, aunque su optimización biomecánica continúa siendo un área de investigación activa.

Uno de los principales objetivos en el desarrollo de estos implantes es conseguir una distribución equilibrada de las cargas masticatorias, minimizando al mismo tiempo las tensiones sobre el hueso residual y los componentes protésicos. El análisis por elementos finitos (Finite Element Analysis, FEA) constituye una herramienta ampliamente utilizada para estudiar el comportamiento mecánico de diferentes diseños antes de su aplicación clínica. En este contexto, el presente estudio compara dos configuraciones distintas de implantes subperiósticos destinadas a la reconstrucción tras una maxilectomía total.

3. Objetivo del estudio

El objetivo de esta investigación fue comparar el comportamiento biomecánico de dos diseños diferentes de implantes subperiósticos destinados a la rehabilitación de pacientes sometidos a una maxilectomía total. Mediante un análisis tridimensional por elementos finitos, los autores evaluaron cómo cada diseño influía en la distribución de las tensiones sobre el hueso remanente y en las cargas mecánicas soportadas por los componentes del implante bajo fuerzas que simulan la masticación.

4. Metodología

Se trata de un estudio preclínico de simulación computacional basado en un análisis tridimensional por elementos finitos (FEA).

Los investigadores desarrollaron un modelo tridimensional correspondiente a un maxilar completamente resecado de Clase II. Sobre este modelo se analizaron dos alternativas reconstructivas:

• SC-1: diseño convencional de implante subperióstico.
• SC-2: diseño modificado que incorpora una barra diagonal en la región cigomática.

Para reproducir las cargas funcionales de la masticación se aplicaron dos condiciones de carga:

• una carga vertical de 450 N;
• una carga oblicua de 93 N.

Las variables analizadas fueron las tensiones principales máximas y mínimas en el hueso y las tensiones equivalentes de von Mises en los componentes del implante, especialmente en los tornillos de fijación.

El resumen no proporciona información sobre el número de pacientes, el número de implantes ni un período de seguimiento clínico, ya que se trata exclusivamente de un estudio de simulación.

5. Resultados principales

Los resultados biomecánicos mostraron diferencias entre ambos diseños dependiendo de la dirección de las fuerzas aplicadas.

Bajo cargas verticales, el modelo SC-2 presentó valores más elevados de tensión máxima en la región cigomaticomaxilar en comparación con el diseño convencional. Esta tendencia también se observó durante la aplicación de cargas oblicuas, donde el diseño SC-2 generó mayores niveles de tensión en las regiones evaluadas respecto a SC-1.

En cuanto a los componentes del implante, el comportamiento de los tornillos varió según el tipo de carga aplicada. Durante la carga vertical, el diseño convencional registró menores tensiones equivalentes de von Mises, mientras que bajo carga oblicua dichas tensiones fueron inferiores en el modelo SC-2.

En conjunto, el análisis no demostró que la incorporación de una barra diagonal proporcionara una ventaja biomecánica significativa frente al diseño subperióstico convencional. A partir de estos hallazgos, los autores proponen que futuras investigaciones exploren la incorporación de soportes adicionales en otras regiones anatómicas para optimizar el diseño convencional.

6. Análisis clínico

Este estudio aporta información biomecánica de interés para el desarrollo de implantes subperiósticos personalizados destinados a la reconstrucción de defectos maxilares extensos. Los resultados indican que incrementar la complejidad estructural de un implante no implica necesariamente una mejor distribución de las cargas funcionales ni una reducción global de las tensiones mecánicas sobre el hueso residual.

Desde la perspectiva de la implantología oral, estos datos resaltan la importancia de fundamentar el diseño de los implantes en criterios biomecánicos objetivos. La creciente utilización de flujos de trabajo digitales y tecnologías CAD/CAM permite desarrollar dispositivos altamente personalizados, pero su eficacia depende también de una adecuada optimización de su arquitectura mecánica.

No obstante, las conclusiones deben interpretarse con cautela. El análisis por elementos finitos reproduce condiciones mecánicas controladas, pero no contempla numerosos factores biológicos presentes en la práctica clínica, como la calidad ósea, la cicatrización, la remodelación del tejido, la variabilidad anatómica entre pacientes o la adaptación funcional a largo plazo.

En consecuencia, los resultados constituyen una base útil para la mejora del diseño implantario, aunque no pueden considerarse una demostración directa del rendimiento clínico de ninguno de los dos sistemas evaluados.

7. Aplicaciones clínicas

Los resultados de esta investigación pueden resultar de interés para:

• el diseño de implantes subperiósticos personalizados;
• la planificación digital de reconstrucciones maxilofaciales complejas;
• la fabricación de implantes mediante tecnologías CAD/CAM;
• la optimización biomecánica de rehabilitaciones implantosoportadas tras una maxilectomía total.

La información disponible no permite establecer conclusiones sobre la supervivencia de los implantes, las complicaciones biológicas o protésicas, ni sobre los resultados clínicos a largo plazo.

8. Nivel de evidencia, limitaciones y transparencia

Esta publicación corresponde a un estudio preclínico de simulación biomecánica mediante análisis por elementos finitos, por lo que su nivel de evidencia es inferior al de los estudios clínicos prospectivos o los ensayos clínicos controlados.

Los resultados ofrecen información relevante sobre la distribución de las tensiones mecánicas entre diferentes diseños implantarios, pero no permiten establecer su eficacia clínica. La principal limitación deriva de la naturaleza computacional del estudio, que no reproduce completamente las condiciones biológicas y funcionales presentes en los pacientes.

En la información proporcionada no se mencionan conflictos de interés, financiación industrial ni relaciones de los autores con fabricantes de implantes.

9. Puntos clave del estudio

• Tipo de estudio: Estudio preclínico mediante análisis tridimensional por elementos finitos.
• Nivel de evidencia: Estudio biomecánico de simulación computacional.
• Modelo analizado: Un modelo digital de maxilar superior comparando dos diseños de implantes.
• Número de pacientes o implantes: No especificado en la información disponible.
• Seguimiento: No aplicable.
• Variable principal evaluada: Distribución de las tensiones óseas y tensiones equivalentes de von Mises en los componentes del implante.
• Resultado principal: El diseño con barra diagonal (SC-2) no mostró una ventaja biomecánica significativa respecto al diseño subperióstico convencional.
• Conclusión científica: Los futuros desarrollos deberían centrarse en optimizar el diseño convencional mediante el aprovechamiento de otras áreas anatómicas de soporte.
• Limitaciones: Estudio basado exclusivamente en simulaciones computacionales sin validación clínica.

10. Impacto científico

Este estudio amplía el conocimiento sobre el comportamiento biomecánico de los implantes subperiósticos personalizados destinados a la reconstrucción tras una maxilectomía total. Sus resultados sugieren que la incorporación de elementos estructurales adicionales no garantiza por sí misma una mejora en la distribución de las cargas mecánicas, lo que pone de relieve la importancia de optimizar el diseño de forma integral.

Asimismo, la investigación refuerza el papel del análisis por elementos finitos como herramienta fundamental en el desarrollo preclínico de nuevos sistemas implantarios. Aunque los resultados no permiten establecer la superioridad clínica de ninguno de los diseños evaluados, ofrecen información útil para ingenieros biomédicos, implantólogos y cirujanos maxilofaciales implicados en el desarrollo de soluciones reconstructivas personalizadas. Será necesario realizar estudios clínicos para confirmar si estas observaciones biomecánicas se traducen en beneficios terapéuticos para los pacientes.

11. Conclusión editorial

Este estudio basado en análisis por elementos finitos proporciona una comparación biomecánica rigurosa entre dos diseños de implantes subperiósticos personalizados destinados a la reconstrucción tras una maxilectomía total. Dentro de las limitaciones propias de un modelo computacional, la incorporación de una barra diagonal en la región cigomática no demostró una ventaja mecánica clara frente al diseño convencional. Estos resultados respaldan la necesidad de seguir perfeccionando los implantes personalizados mediante criterios biomecánicos sólidos y ponen de manifiesto la importancia de validar estas observaciones mediante investigaciones clínicas futuras.