Comparación de tornillos de diferentes diámetros en la aplicación de implantes subperiósticos mediante análisis por elementos finitos

Abdulsamet Kundakcioglu, Betul Gedik

Full text link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39439467/

Comparación de tornillos de diferentes diámetros en la aplicación de implantes subperiósticos mediante análisis por elementos finitos

1. Referencia científica

• Título del estudio: Comparison of Screws with Different Diameters in Subperiosteal Implant Application with Finite Element Analysis
• Autores: Abdulsamet Kundakcioglu, Betul Gedik
• Revista científica: International Journal of Medical Sciences
• Año de publicación: 2024
• DOI:7150/ijms.93225

2. Contexto científico

Los implantes subperiósticos han despertado nuevamente el interés de la comunidad científica como alternativa para la rehabilitación implantológica de pacientes con una atrofia ósea avanzada, en quienes la colocación de implantes endoóseos convencionales puede resultar compleja o requerir procedimientos de regeneración ósea. El desarrollo de la planificación digital, la tomografía computarizada y las tecnologías CAD/CAM ha permitido diseñar implantes personalizados adaptados a la anatomía de cada paciente.

En este contexto, la estabilidad mecánica del sistema de fijación constituye un aspecto esencial para el comportamiento del conjunto implante-hueso. El diámetro de los tornillos empleados para fijar el implante puede modificar la distribución de las cargas funcionales y, en consecuencia, influir en las tensiones generadas sobre el hueso y la estructura implantaria. Este estudio aborda esta cuestión mediante un análisis por elementos finitos (Finite Element Analysis, FEA), una herramienta de simulación ampliamente utilizada para evaluar el comportamiento biomecánico de los dispositivos antes de su aplicación clínica.

3. Objetivo del estudio

El objetivo principal de esta investigación fue analizar cómo el diámetro de los tornillos de fijación influye en la distribución de las tensiones óseas y en el comportamiento mecánico de los implantes subperiósticos personalizados. Para ello, los autores compararon tornillos de 1,5 mm y 2 mm de diámetro mediante un modelo de análisis por elementos finitos sometido a una carga masticatoria simulada.

4. Metodología

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

A partir de datos obtenidos mediante tomografía computarizada, los investigadores generaron dos modelos tridimensionales de cráneo en formato STL. Posteriormente diseñaron implantes subperiósticos personalizados y los posicionaron sobre dichos modelos. Se evaluaron dos configuraciones de fijación utilizando tornillos de 1,5 mm y 2 mm de diámetro.

Para reproducir las condiciones funcionales se aplicó una fuerza masticatoria de 250 N, analizándose la distribución de las tensiones en el hueso y en el implante, así como el desplazamiento del implante durante la carga.

Dado que se trata de una simulación numérica, el resumen disponible no informa sobre pacientes, número de implantes clínicos ni período de seguimiento.

5. Resultados principales

La simulación mostró diferencias biomecánicas entre los dos diámetros de tornillo evaluados.

Los tornillos de 2 mm produjeron menores tensiones residuales tanto en el hueso como en el implante subperióstico en comparación con los tornillos de 1,5 mm, lo que sugiere una distribución de las cargas más favorable dentro del modelo analizado.

Por otro lado, los tornillos de 1,5 mm presentaron un menor desplazamiento del implante durante la aplicación de la carga simulada.

Considerando el conjunto de los parámetros estudiados, los autores concluyen que el diámetro de 2 mm ofrece un comportamiento biomecánico globalmente más favorable. No obstante, también señalan que esta investigación representa una fase inicial en la evaluación de esta alternativa terapéutica y que sus resultados no deben interpretarse como evidencia clínica definitiva.

6. Análisis clínico

Este estudio aporta información fundamentalmente biomecánica y no permite establecer conclusiones directas sobre el rendimiento clínico de los implantes subperiósticos. Sin embargo, demuestra que el diámetro de los tornillos de fijación puede modificar el comportamiento mecánico del sistema implante-hueso.

Desde una perspectiva biomecánica, la reducción de las tensiones observada con los tornillos de 2 mm podría representar una ventaja al favorecer una distribución más uniforme de las cargas funcionales. Al mismo tiempo, el menor desplazamiento registrado con los tornillos de 1,5 mm pone de manifiesto que la estabilidad de un implante depende de múltiples factores mecánicos que deben analizarse de manera conjunta.

Para los profesionales dedicados a la implantología oral y a la rehabilitación de pacientes con atrofia ósea severa, este trabajo resalta la utilidad de las herramientas de simulación digital durante el diseño de implantes personalizados. No obstante, los resultados proceden exclusivamente de un modelo computacional y no consideran aspectos biológicos como la cicatrización, la remodelación ósea, la respuesta tisular o las variaciones propias de cada paciente. En consecuencia, cualquier extrapolación a la práctica clínica debe realizarse con prudencia.

7. Aplicaciones clínicas

Los resultados pueden contribuir al perfeccionamiento del diseño de implantes subperiósticos personalizados desarrollados mediante flujos de trabajo digitales que integran tomografía computarizada, planificación implantológica y tecnologías CAD/CAM.

Asimismo, esta investigación puede resultar de interés para la rehabilitación implantológica de pacientes con atrofia maxilar o mandibular avanzada en los que los tratamientos convencionales presentan limitaciones.

Sin embargo, la evidencia disponible no permite recomendar un diámetro específico de tornillo para la práctica clínica habitual. Será necesario disponer de estudios clínicos que confirmen si las ventajas biomecánicas observadas en la simulación se traducen en beneficios terapéuticos reales.

8. Nivel de evidencia, limitaciones y transparencia

Esta publicación corresponde a un estudio preclínico basado en análisis por elementos finitos, por lo que ofrece un nivel de evidencia clínica limitado.

Las conclusiones derivan exclusivamente de simulaciones computacionales y no permiten evaluar aspectos como la osteointegración, la supervivencia de los implantes, las complicaciones biológicas o mecánicas ni los resultados clínicos a largo plazo.

Los propios autores indican que su trabajo representa una etapa inicial en la investigación de esta opción terapéutica.

Las limitaciones metodológicas adicionales no se describen en la información disponible.

En el resumen proporcionado no se mencionan conflictos de interés ni relaciones con fabricantes de implantes.

9. Puntos clave del estudio

• Tipo de estudio: Estudio preclínico mediante análisis por elementos finitos.
• Nivel de evidencia: Estudio biomecánico computacional.
• Modelos analizados: Dos modelos tridimensionales de cráneo.
• Número de pacientes o implantes: No especificado en la información disponible.
• Seguimiento: No aplicable.
• Variable principal evaluada: Tensiones en el hueso y en el implante, así como el desplazamiento del implante según el diámetro de los tornillos.
• Resultado principal: Los tornillos de 2 mm redujeron las tensiones residuales en el hueso y en el implante en comparación con los de 1,5 mm, mientras que estos últimos presentaron un menor desplazamiento del implante.
• Conclusión científica: En este modelo computacional, los tornillos de 2 mm mostraron el comportamiento biomecánico globalmente más favorable.
• Limitaciones: Estudio exclusivamente computacional sin validación clínica; no se detallan otras limitaciones metodológicas.

10. Impacto científico

Este estudio amplía el conocimiento sobre el comportamiento biomecánico de los implantes subperiósticos personalizados y demuestra que el diámetro de los tornillos de fijación puede influir en la distribución de las tensiones dentro del complejo hueso-implante.

Además, pone de relieve el valor del análisis por elementos finitos como herramienta para optimizar el diseño de implantes antes de su fabricación y utilización clínica. Este enfoque permite comparar distintas configuraciones mecánicas en condiciones controladas y orientar el desarrollo de nuevos dispositivos personalizados.

Aunque no proporciona evidencia clínica directa, la investigación aporta datos preliminares que pueden servir de base para futuros estudios experimentales y ensayos clínicos destinados a evaluar el rendimiento a largo plazo de los implantes subperiósticos y de sus sistemas de fijación.

11. Conclusión editorial

Este estudio preclínico confirma la utilidad del análisis por elementos finitos para investigar el comportamiento mecánico de los implantes subperiósticos personalizados. Dentro del modelo computacional, los tornillos de 2 mm mostraron una distribución de tensiones más favorable que los de 1,5 mm, aunque estos últimos presentaron un menor desplazamiento del implante. Estos hallazgos constituyen una aportación relevante para el desarrollo de futuros diseños implantológicos, pero requieren validación mediante investigaciones experimentales y estudios clínicos antes de poder incorporarse a la práctica asistencial.