Implantes subperiósticos personalizados de titanio de dos piezas frente a una sola pieza en mandíbulas edéntulas atróficas: un análisis por elementos finitos

Mariam Ahmed Roshdy, Maha Wagdy El Kerdawy, Adel Hamdy Abo El Fetouh, Mahmoud Mokhtar El Far

Full text link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40779986/

Implantes subperiósticos personalizados de titanio de dos piezas frente a una sola pieza en mandíbulas edéntulas atróficas: un análisis por elementos finitos

1. Referencia científica

• Título del estudio: Two-piece versus single-piece patient-specific titanium subperiosteal implants in atrophied edentulous mandibles: A finite element analysis
• Autores: Mariam Ahmed Roshdy, Maha Wagdy El Kerdawy, Adel Hamdy Abo El Fetouh, Mahmoud Mokhtar El Far
• Revista científica: Computers in Biology and Medicine
• Año de publicación: 2025
• DOI: 10.1016/j.compbiomed.2025.110897
• PMID: 40779986

2. Contexto científico

La rehabilitación implantológica de mandíbulas completamente edéntulas con atrofia ósea severa continúa representando uno de los mayores desafíos en cirugía oral e implantología. En determinados pacientes, los procedimientos de regeneración ósea extensa u otras intervenciones reconstructivas de mayor complejidad no constituyen una opción adecuada, lo que hace necesario considerar alternativas terapéuticas menos invasivas. En este contexto, los implantes subperiósticos personalizados de titanio han recuperado interés gracias al desarrollo de la planificación digital, la imagen tridimensional y las tecnologías de fabricación CAD/CAM.

Tradicionalmente, estos implantes se diseñaban como una estructura monobloque. Más recientemente, se han introducido configuraciones de dos piezas con el objetivo de facilitar su colocación quirúrgica. Sin embargo, existía escasa evidencia sobre las diferencias biomecánicas entre ambos diseños. Este estudio aborda esa cuestión mediante un análisis tridimensional por elementos finitos, evaluando cómo influye cada configuración en la distribución de las tensiones mecánicas durante la carga funcional simulada.

3. Objetivo del estudio

El objetivo de esta investigación fue comparar el comportamiento biomecánico de dos diseños de implantes subperiósticos personalizados de titanio: una estructura convencional de una sola pieza y otra de dos piezas. Mediante un análisis tridimensional por elementos finitos, los autores evaluaron si existían diferencias en la distribución de las tensiones sobre el hueso periimplantario, la estructura del implante, los tornillos de fijación y la prótesis durante condiciones de carga simuladas.

4. Metodología

Se trata de un estudio preclínico basado en un análisis tridimensional por elementos finitos (3D Finite Element Analysis, 3D FEA).

El modelo digital se obtuvo a partir de una tomografía computarizada multicorte de un paciente con mandíbula completamente edéntula. Se simularon dos implantes subperiósticos personalizados: un implante de titanio de una sola pieza colocado en un lado de la mandíbula y otro de dos piezas en el lado contralateral. Ambos soportaban una prótesis cementada con una arcada dental acortada sobre cuatro pilares y se enfrentaban a una prótesis completa removible maxilar con soporte mucoso.

Se realizaron dos simulaciones aplicando una fuerza oblicua unilateral de 50 N con una inclinación de 30° sobre la región del segundo premolar mandibular. Se analizaron las tensiones del hueso periimplantario, las tensiones de Von Mises en la estructura del implante, los tornillos de fijación y la prótesis, así como la deformación total de los tornillos.

5. Resultados principales

Los resultados mostraron que las tensiones desarrolladas en el hueso periimplantario fueron, en términos generales, similares para ambos diseños de implantes subperiósticos. Del mismo modo, las tensiones registradas en los tornillos de fijación y la deformación total de estos componentes presentaron valores comparables entre las dos configuraciones analizadas.

La diferencia más relevante se observó en la propia estructura del implante. En la simulación correspondiente al diseño de dos piezas, la tensión máxima de Von Mises alcanzó 150,09 MPa, mientras que el diseño de una sola pieza registró 60,74 MPa bajo condiciones de carga equivalentes. En consecuencia, la estructura de dos piezas estuvo sometida a una tensión interna superior a más del doble de la observada en el diseño monobloque.

Según los autores, esta constituye la principal diferencia biomecánica identificada entre ambas configuraciones implantarias.

6. Análisis clínico

Este estudio aporta información relevante sobre el comportamiento mecánico de los implantes subperiósticos personalizados destinados a la rehabilitación de mandíbulas con atrofia severa. Los resultados sugieren que dividir la estructura del implante en dos componentes no modifica de forma significativa la transmisión de las cargas al hueso periimplantario ni a los tornillos de fijación, lo que indica un comportamiento biomecánico similar en estos elementos.

La diferencia observada en la estructura del implante merece especial atención. Las mayores tensiones internas registradas en el diseño de dos piezas podrían reflejar una respuesta mecánica menos favorable bajo las condiciones simuladas. No obstante, este hallazgo no implica necesariamente un mayor riesgo de fracaso clínico o de complicaciones mecánicas, ya que el estudio no evalúa el comportamiento biológico ni los resultados clínicos a largo plazo.

Al tratarse de una simulación mediante elementos finitos, los resultados deben interpretarse como una aproximación teórica al comportamiento mecánico de ambos diseños. No permiten establecer conclusiones sobre la supervivencia implantaria, la osteointegración, las complicaciones biológicas o el rendimiento protésico en pacientes. Por ello, estos datos constituyen una base para futuras investigaciones experimentales y estudios clínicos que permitan validar su relevancia en la práctica asistencial.

7. Aplicaciones clínicas

Los hallazgos de este estudio pueden resultar de interés en la planificación de la rehabilitación implantológica de pacientes con mandíbulas edéntulas severamente atróficas cuando los procedimientos de regeneración ósea extensa u otras cirugías reconstructivas más invasivas no están indicados.

Asimismo, la información obtenida puede ser útil para el desarrollo de implantes subperiósticos personalizados mediante flujos de trabajo digitales, planificación tridimensional y fabricación CAD/CAM. Sin embargo, dado que la evidencia procede exclusivamente de una simulación biomecánica, los resultados no deben considerarse recomendaciones clínicas definitivas hasta disponer de estudios clínicos que los confirmen.

8. Nivel de evidencia, limitaciones y transparencia

Esta publicación corresponde a un estudio preclínico computacional basado en un análisis tridimensional por elementos finitos, por lo que su nivel de evidencia es inferior al de los ensayos clínicos prospectivos o las revisiones sistemáticas.

La metodología permite evaluar el comportamiento biomecánico en un entorno controlado, pero no proporciona información sobre la respuesta biológica de los tejidos, la supervivencia de los implantes, las complicaciones protésicas ni los resultados clínicos a largo plazo.

Las principales limitaciones derivan de la naturaleza propia de la modelización numérica y de la ausencia de validación clínica.

La información disponible no menciona conflictos de interés ni fuentes específicas de financiación.

9. Puntos clave del estudio

• Tipo de estudio: Estudio preclínico mediante análisis tridimensional por elementos finitos (3D FEA)
• Nivel de evidencia: Estudio computacional preclínico
• Población o estudios analizados: Modelo digital obtenido a partir de una tomografía computarizada de una mandíbula completamente edéntula
• Número de pacientes o implantes: No especificado en la información disponible
• Duración del seguimiento: No aplicable
• Variable principal evaluada: Comparación biomecánica entre implantes subperiósticos personalizados de una sola pieza y de dos piezas
• Resultado principal: Tensiones similares en el hueso periimplantario y en los tornillos de fijación, mientras que la estructura de dos piezas presentó tensiones de Von Mises considerablemente más elevadas (150,09 MPa frente a 60,74 MPa)
• Conclusión científica: El diseño monobloque mostró un comportamiento biomecánico más favorable a nivel de la estructura implantaria, mientras que el resto de los parámetros evaluados fueron comparables.
• Limitaciones: Simulación computacional sin validación clínica ni datos de seguimiento a largo plazo.

10. Impacto científico

Este trabajo aporta evidencia biomecánica novedosa sobre una cuestión escasamente estudiada en la literatura odontológica. Según los autores, se trata de la primera investigación que compara de forma directa implantes subperiósticos personalizados de una pieza y de dos piezas mediante un análisis por elementos finitos.

Más que proponer cambios inmediatos en la práctica clínica, el estudio amplía el conocimiento sobre la influencia del diseño estructural en la distribución de las tensiones mecánicas. Los resultados indican que ambos diseños presentan un comportamiento similar respecto al hueso periimplantario y a los tornillos de fijación, mientras que el diseño monobloque ofrece una ventaja mecánica en la propia estructura del implante. Estos hallazgos pueden contribuir al perfeccionamiento de futuros implantes personalizados y servir de base para investigaciones clínicas que determinen su verdadera repercusión terapéutica.

11. Conclusión editorial

Este análisis por elementos finitos indica que los implantes subperiósticos personalizados de una sola pieza y de dos piezas presentan un comportamiento biomecánico comparable en relación con el hueso periimplantario y los tornillos de fijación bajo las condiciones simuladas. La principal diferencia se observó en la estructura del implante, donde el diseño monobloque mostró menores tensiones internas. Aunque estos resultados aportan información valiosa para el desarrollo de implantes personalizados, será necesario confirmarlos mediante estudios clínicos antes de extrapolar sus implicaciones a la práctica clínica.