Método de los elementos finitos aplicado a los implantes subperiósticos: revisión sistemática sobre el rendimiento biomecánico y la distribución de tensiones

Vincenzo Ronsivalle, Paola Lo Giudice, Simona Santonocito, Salvatore Bocchieri, Roberta Giudice, Salvatore Battaglia, Salvatore Crimi, Alberto Bianchi, Marco Cicciù

Full text link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40399179/

Método de los elementos finitos aplicado a los implantes subperiósticos: revisión sistemática sobre el rendimiento biomecánico y la distribución de tensiones

1. Referencia científica

• Título del estudio: Finite element method of subperiosteal implants: a systematic review on biomechanical performance and stress distribution
• Autores: Vincenzo Ronsivalle, Paola Lo Giudice, Simona Santonocito, Salvatore Bocchieri, Roberta Giudice, Salvatore Battaglia, Salvatore Crimi, Alberto Bianchi, Marco Cicciù
• Revista científica: Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery
• Año de publicación: 2025
• DOI: 10.1016/j.jcms.2025.04.018

2. Contexto científico

La rehabilitación implantológica de pacientes con atrofia severa de los maxilares continúa siendo uno de los mayores retos en implantología oral. Cuando el volumen óseo residual resulta insuficiente para la colocación de implantes endoóseos convencionales, es necesario recurrir a alternativas terapéuticas adaptadas a cada caso. En este escenario, los implantes subperiósticos personalizados han despertado un renovado interés gracias al desarrollo de los flujos de trabajo digitales, que integran la tomografía CBCT, el diseño CAD/CAM y la fabricación aditiva.

Al mismo tiempo, el método de los elementos finitos (Finite Element Method, FEM) se ha consolidado como una herramienta de investigación capaz de analizar virtualmente el comportamiento biomecánico de las rehabilitaciones implantosoportadas. Mediante simulaciones computacionales es posible estudiar la distribución de las tensiones, la transferencia de cargas y la estabilidad estructural antes de la aplicación clínica. Esta revisión sistemática reúne la evidencia disponible sobre estudios basados en FEM para evaluar el comportamiento biomecánico de los implantes subperiósticos y compararlo con el de los implantes convencionales.

3. Objetivo del estudio

El objetivo principal de esta revisión sistemática fue analizar los estudios que utilizaron el método de los elementos finitos para evaluar el comportamiento biomecánico de los implantes subperiósticos. Asimismo, los autores compararon la distribución de las tensiones mecánicas obtenida con estos implantes frente a la observada en los implantes convencionales utilizados en la rehabilitación de maxilares con atrofia severa.

4. Metodología

La investigación se desarrolló como una revisión sistemática siguiendo las directrices PRISMA. La búsqueda bibliográfica se realizó en las bases de datos Web of Science, PubMed, Scopus y Lilacs, incluyendo los estudios publicados hasta febrero de 2025.

Se seleccionaron únicamente aquellos trabajos que empleaban el método de los elementos finitos para analizar la distribución de tensiones en implantes subperiósticos. En total, doce estudios cumplieron los criterios de inclusión establecidos. El riesgo de sesgo fue evaluado mediante una adaptación de la herramienta ROBINS-I específicamente diseñada para estudios in silico. El resumen disponible no aporta información adicional sobre los protocolos de simulación, las condiciones de carga ni otros aspectos metodológicos.

5. Resultados principales

Los estudios incluidos muestran de forma consistente que los implantes subperiósticos presentan una distribución más homogénea de las tensiones mecánicas que los implantes convencionales. Las simulaciones mediante FEM evidenciaron una reducción de las concentraciones máximas de tensión en la interfaz hueso-implante, lo que sugiere una transferencia de cargas más equilibrada.

Asimismo, los diseños de implantes con configuración dual demostraron una mayor estabilidad biomecánica que otras configuraciones analizadas. El comportamiento mecánico también estuvo condicionado por diversos factores de diseño, entre ellos el material empleado —como titanio o PEEK—, el sistema de fijación mediante tornillos y el grosor del implante. Además, las cargas oblicuas produjeron un mayor riesgo de desplazamiento del implante en comparación con las cargas aplicadas en dirección axial.

6. Análisis clínico

Esta revisión sistemática aporta una visión actualizada sobre el comportamiento biomecánico de los implantes subperiósticos a partir de estudios de simulación computacional. Los resultados sugieren que los implantes personalizados podrían favorecer una distribución más uniforme de las cargas funcionales en pacientes con atrofia severa de los maxilares, reduciendo las concentraciones localizadas de tensión que podrían comprometer el comportamiento mecánico del sistema implantario.

Desde una perspectiva clínica, el estudio pone de manifiesto la importancia del diseño personalizado y de la planificación digital en la rehabilitación implantológica. Variables como el material de fabricación, el espesor del implante y el método de fijación parecen desempeñar un papel relevante en la estabilidad biomecánica y, por tanto, deben considerarse durante el proceso de diseño y fabricación.

No obstante, estas conclusiones deben interpretarse con cautela. Todas las investigaciones incluidas corresponden a simulaciones numéricas y no a estudios clínicos realizados en pacientes. En consecuencia, no es posible extrapolar directamente estos resultados a la supervivencia de los implantes, la aparición de complicaciones biológicas o mecánicas ni a los resultados clínicos a largo plazo. Los propios autores destacan la necesidad de validar estos hallazgos mediante estudios clínicos y de establecer metodologías FEM estandarizadas.

7. Aplicaciones clínicas

Los resultados de esta revisión pueden ser de utilidad en la planificación de rehabilitaciones implantológicas complejas en pacientes con atrofia severa del maxilar o de la mandíbula cuando la colocación de implantes convencionales resulta limitada. El estudio respalda el empleo de flujos de trabajo digitales, planificación basada en CBCT, diseño CAD/CAM y simulaciones biomecánicas para el desarrollo de implantes subperiósticos personalizados.

Asimismo, las observaciones obtenidas pueden orientar futuras investigaciones dirigidas a optimizar el diseño del implante, la selección de materiales y las estrategias de fijación. Sin embargo, la evidencia disponible no permite establecer recomendaciones clínicas definitivas ni concluir una superioridad frente a otras opciones terapéuticas.

8. Nivel de evidencia, limitaciones y transparencia

Esta publicación corresponde a una revisión sistemática de estudios in silico basados en el método de los elementos finitos. Aunque las revisiones sistemáticas suelen representar un elevado nivel de evidencia, la solidez de las conclusiones está condicionada por el hecho de que los estudios incluidos son exclusivamente simulaciones computacionales.

Los autores señalan la necesidad de desarrollar metodologías FEM estandarizadas y de realizar estudios clínicos que permitan validar los resultados biomecánicos observados. El resumen disponible no proporciona información adicional sobre otras limitaciones metodológicas.

En la información facilitada no se mencionan conflictos de interés ni relaciones de los autores con fabricantes de implantes.

9. Puntos clave del estudio

• Tipo de estudio: Revisión sistemática
• Nivel de evidencia: Revisión sistemática de estudios in silico basados en el método de los elementos finitos
• Número de estudios incluidos: 12
• Número de pacientes o implantes: No especificado en la información disponible
• Periodo de seguimiento: No especificado en la información disponible
• Variable principal evaluada: Rendimiento biomecánico y distribución de tensiones de los implantes subperiósticos
• Resultado principal: Las simulaciones FEM mostraron una distribución más homogénea de las tensiones y una mayor estabilidad biomecánica en determinadas configuraciones de implantes subperiósticos.
• Conclusión científica: Los implantes subperiósticos representan una alternativa prometedora para la rehabilitación de maxilares con atrofia severa, aunque requieren validación clínica.
• Limitaciones: La evidencia procede exclusivamente de simulaciones computacionales; siguen siendo necesarias metodologías FEM estandarizadas y estudios clínicos.

10. Impacto científico

Esta revisión sistemática ofrece una síntesis actualizada de la evidencia disponible sobre el comportamiento biomecánico de los implantes subperiósticos personalizados evaluados mediante el método de los elementos finitos. Más que aportar nuevos resultados clínicos, integra el conocimiento existente sobre la distribución de tensiones y la estabilidad mecánica de estos dispositivos en situaciones de rehabilitación implantológica compleja.

Además, identifica factores de diseño como el material de fabricación, el grosor del implante, el sistema de fijación y la dirección de las cargas como variables determinantes para el comportamiento biomecánico. Estos hallazgos contribuyen al desarrollo de futuras generaciones de implantes personalizados y favorecen la integración entre la ingeniería biomecánica y la implantología digital. Al mismo tiempo, la revisión subraya la necesidad de disponer de estudios clínicos de alta calidad que permitan confirmar la relevancia clínica de los resultados obtenidos mediante simulación.

11. Conclusión editorial

Esta revisión sistemática pone de relieve el valor del método de los elementos finitos como herramienta de investigación para analizar el comportamiento biomecánico de los implantes subperiósticos destinados al tratamiento de pacientes con atrofia severa de los maxilares. Las simulaciones disponibles indican una distribución favorable de las tensiones e identifican diversos factores de diseño que influyen en la estabilidad mecánica. No obstante, dado que toda la evidencia procede de estudios in silico, estos resultados deben interpretarse con prudencia hasta que sean confirmados por investigaciones clínicas rigurosas y metodológicamente estandarizadas.