Confronto tra viti di diverso diametro nell’applicazione di impianti subperiostei mediante analisi agli elementi finiti

Abdulsamet Kundakcioglu, Betul Gedik

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

Confronto tra viti di diverso diametro nell’applicazione di impianti subperiostei mediante analisi agli elementi finiti

1. Riferimento scientifico

• Titolo dello studio: Comparison of Screws with Different Diameters in Subperiosteal Implant Application with Finite Element Analysis
• Autori: Abdulsamet Kundakcioglu, Betul Gedik
• Rivista scientifica: International Journal of Medical Sciences
• Anno di pubblicazione: 2024
• DOI:7150/ijms.93225

2. Contesto scientifico

Negli ultimi anni gli impianti subperiostei hanno suscitato un rinnovato interesse come possibile soluzione per la riabilitazione implantare di pazienti con grave atrofia dei mascellari, nei quali il posizionamento di impianti endossei convenzionali può risultare complesso o richiedere procedure di rigenerazione ossea. L’evoluzione della diagnostica tridimensionale, della progettazione CAD/CAM e delle tecnologie di produzione personalizzata ha favorito lo sviluppo di impianti progettati in funzione dell’anatomia del singolo paziente.

In questo contesto, la stabilità meccanica del sistema di fissaggio rappresenta un elemento fondamentale. Il diametro delle viti utilizzate per ancorare l’impianto può influenzare la distribuzione delle sollecitazioni sull’osso e il comportamento biomeccanico dell’intero complesso implantare. Lo studio analizza questo aspetto mediante un’analisi agli elementi finiti (Finite Element Analysis, FEA), una metodica numerica ampiamente impiegata per valutare le prestazioni biomeccaniche dei dispositivi prima della loro applicazione clinica.

3. Obiettivo dello studio

L’obiettivo principale dello studio è stato quello di valutare l’influenza del diametro delle viti di fissaggio sulla distribuzione delle tensioni ossee e sul comportamento meccanico degli impianti subperiostei personalizzati. Attraverso un’analisi agli elementi finiti, gli autori hanno confrontato viti di 1,5 mm e 2 mm di diametro per individuare la configurazione biomeccanicamente più favorevole in presenza di un carico masticatorio simulato.

4. Metodologia

Lo studio è una ricerca preclinica di simulazione numerica basata sull’analisi agli elementi finiti (FEA).

I dati ottenuti mediante tomografia computerizzata sono stati convertiti in formato STL per realizzare due modelli tridimensionali del cranio. Su tali modelli sono stati progettati e posizionati impianti subperiostei personalizzati. Successivamente sono state simulate due configurazioni di fissaggio utilizzando viti di 1,5 mm e 2 mm di diametro.

Per riprodurre il carico funzionale è stata applicata una forza masticatoria di 250 N, valutando la distribuzione delle tensioni nell’osso e nell’impianto, nonché lo spostamento dell’impianto durante il carico.

Poiché si tratta di uno studio computazionale, non sono riportati pazienti, impianti clinici o periodi di follow-up.

5. Risultati principali

La simulazione ha evidenziato differenze biomeccaniche tra le due configurazioni analizzate.

Le viti da 2 mm hanno determinato una riduzione delle tensioni residue sia a livello dell’osso sia dell’impianto subperiosteo rispetto alle viti da 1,5 mm, suggerendo una distribuzione del carico più favorevole all’interno del modello analizzato.

Al contrario, le viti da 1,5 mm hanno mostrato uno spostamento dell’impianto inferiore durante l’applicazione della forza simulata.

Considerando complessivamente i parametri valutati, gli autori ritengono che il diametro di 2 mm rappresenti la soluzione biomeccanicamente più vantaggiosa. Tuttavia, sottolineano che questi risultati costituiscono una fase iniziale nello studio di questa opzione terapeutica e non devono essere interpretati come una conferma della sua efficacia clinica.

6. Analisi clinica

Lo studio fornisce principalmente informazioni sul comportamento meccanico degli impianti subperiostei all’interno di un modello computazionale e non consente di trarre conclusioni sulle prestazioni cliniche della tecnica.

Dal punto di vista biomeccanico, la riduzione delle tensioni osservata con le viti da 2 mm suggerisce una distribuzione più equilibrata delle forze trasmesse all’osso e alla struttura implantare. Questo aspetto potrebbe risultare utile durante la progettazione di impianti personalizzati destinati a pazienti con marcata atrofia ossea.

Parallelamente, il minore spostamento implantare osservato con le viti da 1,5 mm evidenzia come il comportamento meccanico di un sistema implantare dipenda da diversi parametri che devono essere interpretati nel loro insieme.

Per gli specialisti in implantologia orale, questo lavoro conferma il valore delle tecniche di simulazione digitale nella fase di progettazione degli impianti personalizzati. Tuttavia, i risultati derivano esclusivamente da una simulazione numerica e non tengono conto della risposta biologica, del rimodellamento osseo, della guarigione dei tessuti né delle condizioni cliniche reali. Pertanto, l’applicazione pratica di questi dati richiede ulteriori conferme sperimentali e cliniche.

7. Applicazioni cliniche

I risultati possono contribuire allo sviluppo di impianti subperiostei personalizzati progettati attraverso flussi di lavoro digitali che integrano diagnostica tridimensionale, pianificazione implantare e tecnologie CAD/CAM.

Lo studio può risultare di interesse per la riabilitazione implantare di pazienti con grave atrofia dei mascellari nei quali le procedure implantari convenzionali risultano particolarmente complesse.

Le evidenze disponibili, tuttavia, non consentono di raccomandare l’impiego di uno specifico diametro di vite nella pratica clinica. Saranno necessari studi clinici per verificare se i vantaggi biomeccanici osservati nella simulazione possano tradursi in benefici terapeutici reali.

8. Livello di evidenza, limiti e trasparenza

Questa pubblicazione rappresenta uno studio preclinico basato sull’analisi agli elementi finiti, caratterizzato da un livello di evidenza clinica limitato.

Le conclusioni derivano esclusivamente da simulazioni computazionali e non permettono di valutare aspetti quali osteointegrazione, sopravvivenza implantare, complicanze biologiche o risultati clinici a lungo termine.

Gli stessi autori precisano che il lavoro costituisce una fase iniziale nello studio di questa soluzione terapeutica.

Ulteriori limiti metodologici non sono descritti nelle informazioni disponibili.

Nell’abstract fornito non vengono riportati conflitti di interesse né rapporti con produttori di impianti.

9. Punti chiave dello studio

• Tipo di studio: Studio preclinico mediante analisi agli elementi finiti.
• Livello di evidenza: Studio biomeccanico computazionale.
• Modelli analizzati: Due modelli tridimensionali del cranio.
• Numero di pazienti o impianti: Non specificato nelle informazioni disponibili.
• Follow-up: Non applicabile.
• Endpoint principale: Distribuzione delle tensioni ossee e implantari e spostamento dell’impianto in funzione del diametro delle viti.
• Risultato principale: Le viti da 2 mm hanno ridotto le tensioni residue nell’osso e nell’impianto rispetto alle viti da 1,5 mm, mentre queste ultime hanno mostrato un minore spostamento dell’impianto.
• Conclusione scientifica: Nel modello analizzato, il diametro di 2 mm ha evidenziato il comportamento biomeccanico complessivamente più favorevole.
• Limiti: Studio esclusivamente computazionale privo di validazione clinica; ulteriori limiti metodologici non specificati.

10. Impatto scientifico

Lo studio contribuisce ad ampliare le conoscenze sul comportamento biomeccanico degli impianti subperiostei personalizzati e mette in evidenza come il diametro delle viti di fissaggio possa influenzare la distribuzione delle sollecitazioni all’interno del complesso osso-impianto.

L’utilizzo dell’analisi agli elementi finiti rappresenta uno strumento utile per ottimizzare la progettazione implantare prima della produzione e dell’applicazione clinica, consentendo di confrontare diverse configurazioni in condizioni controllate.

Pur non fornendo prove cliniche dirette, questo lavoro offre dati preliminari che potranno orientare future ricerche sperimentali e studi clinici destinati a valutare le prestazioni a lungo termine degli impianti subperiostei personalizzati e dei relativi sistemi di fissaggio.

11. Conclusione editoriale

Questa ricerca preclinica evidenzia il potenziale dell’analisi agli elementi finiti nello studio delle caratteristiche biomeccaniche degli impianti subperiostei personalizzati. Nel modello simulato, le viti da 2 mm hanno mostrato una distribuzione delle tensioni più favorevole rispetto alle viti da 1,5 mm, mentre queste ultime hanno presentato un minore spostamento implantare. Sebbene i risultati siano promettenti dal punto di vista ingegneristico, saranno necessari studi sperimentali e clinici per confermarne la rilevanza nella pratica implantologica.