Bibliografia
Análise por Elementos Finitos (FEA) de um Dispositivo Pré-Maxilar: Um Novo Tipo de Implante Subperiosteal para Tratar a Atrofia Severa da Maxila
Full text link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37622941/
Análise por Elementos Finitos (FEA) de um Dispositivo Pré-Maxilar: Um Novo Tipo de Implante Subperiosteal para Tratar a Atrofia Severa da Maxila
1. Referência científica
- Título do estudo: Finite Element Analysis (FEA) of a Premaxillary Device: A New Type of Subperiosteal Implant to Treat Severe Atrophy of the Maxilla
- Autores: Alessandro Cipollina, Mario Ceddia, Natalia Di Pietro, Francesco Inchingolo, Margherita Tumedei, Tea Romasco, Adriano Piattelli, Alessandro Specchiulli, Bartolomeo Trentadue
- Revista científica: Biomimetics
- Ano de publicação: 2023
- DOI: 10.3390/biomimetics8040336
2. Contexto científico
A gestão da atrofia severa da maxila continua a representar um dos desafios mais complexos da implantologia oral moderna. Quando o volume ósseo disponível se torna insuficiente, os protocolos terapêuticos convencionais exigem frequentemente procedimentos avançados de reconstrução óssea ou a utilização de implantes especializados concebidos para explorar áreas anatómicas distantes da região edêntula.
Embora abordagens como enxertos ósseos, elevação do seio maxilar, implantes zigomáticos ou implantes pterigoideus tenham demonstrado utilidade clínica, podem estar associadas a uma considerável complexidade cirúrgica e a um risco de complicações. Neste contexto, o desenvolvimento de dispositivos subperiosteais personalizados através de tecnologias digitais constitui uma área de investigação particularmente dinâmica.
O estudo analisado enquadra-se nesta tendência e avalia um novo dispositivo pré-maxilar destinado à reabilitação implantar de maxilas severamente atróficas através de uma análise biomecânica por elementos finitos.
3. Objetivo do estudo
O principal objetivo dos autores foi avaliar o comportamento biomecânico de um novo dispositivo subperiosteal pré-maxilar (Premaxillary Device – PD) destinado à reabilitação de maxilas severamente atróficas.
O estudo procurou analisar a distribuição das tensões mecânicas geradas no dispositivo, nos implantes, nos pilares protéticos e no osso basal, de modo a avaliar a viabilidade biomecânica desta abordagem terapêutica.
4. Metodologia
Esta investigação corresponde a um estudo numérico pré-clínico baseado na Análise por Elementos Finitos (FEA).
Os autores desenvolveram um modelo tridimensional do dispositivo pré-maxilar utilizando software de desenho assistido por computador. Posteriormente, foi criado um modelo virtual de uma maxila totalmente edêntula com atrofia óssea severa a partir de imagens de tomografia computorizada.
O dispositivo foi modelado utilizando uma liga de titânio Ti6Al4V e posicionado sobre osso basal com propriedades mecânicas descritas na literatura científica. As simulações foram realizadas através do software ANSYS.
Foram avaliadas duas condições de carga:
- carga axial de 200 N;
- carga oblíqua de 200 N aplicada a 45°.
As tensões foram analisadas segundo o critério de Von Mises.
Não foram incluídos pacientes nem implantes clínicos, uma vez que o estudo se baseou exclusivamente em simulações numéricas.
5. Principais resultados
As simulações demonstraram uma distribuição relativamente homogénea das tensões em todo o dispositivo pré-maxilar.
Sob uma carga axial de 200 N, as tensões observadas no dispositivo permaneceram moderadas, geralmente entre 5 e 15 MPa. As zonas mais solicitadas corresponderam principalmente aos pilares protéticos e às ligações roscadas. A região mais crítica atingiu aproximadamente 34,4 MPa.
Quando a carga foi aplicada de forma oblíqua a 45°, as tensões aumentaram em todo o sistema. O osso basal apresentou valores entre 3 e 15 MPa, enquanto as tensões observadas no dispositivo atingiram valores entre 40 e 250 MPa.
Os pilares representaram os componentes mais solicitados, com valores que atingiram aproximadamente 270 MPa. Apesar deste aumento sob carga oblíqua, as tensões permaneceram abaixo dos limites mecânicos descritos para a liga de titânio utilizada.
Os autores concluíram que o dispositivo permite uma distribuição favorável das cargas sem gerar concentrações excessivas de tensão suscetíveis de comprometer a estabilidade biomecânica do sistema.
6. Análise clínica
Este estudo fornece principalmente informações biomecânicas sobre uma solução de reabilitação destinada a pacientes com atrofia avançada da maxila.
O interesse do dispositivo avaliado reside no seu objetivo de evitar determinados procedimentos reconstrutivos complexos normalmente necessários em casos de deficiência óssea severa. Os resultados sugerem que a arquitetura do dispositivo favorece uma distribuição relativamente homogénea das tensões para o osso basal, fator essencial para limitar fenómenos de sobrecarga mecânica que podem conduzir à reabsorção óssea ou à falha do implante.
A análise destaca igualmente a importância das cargas oblíquas, cujo impacto é significativamente superior ao das cargas axiais. Esta observação está de acordo com os princípios biomecânicos já estabelecidos na implantologia, segundo os quais as componentes laterais das forças oclusais representam frequentemente as tensões mais críticas.
Contudo, estes resultados devem ser interpretados com prudência. Um estudo FEA não reproduz fielmente a complexidade biológica do ambiente oral. Os fenómenos de remodelação óssea, as variações individuais da qualidade óssea, os micromovimentos dos implantes e as condições reais de mastigação não podem ser totalmente simulados. Assim, os resultados obtidos devem ser considerados dados exploratórios que sustentam a viabilidade mecânica do conceito, e não uma prova clínica da sua eficácia.
7. Aplicações clínicas
Os resultados deste estudo podem ser relevantes em diversas situações clínicas:
- reabilitação implantar de maxilas severamente atróficas;
- tratamento de pacientes edêntulos com volume ósseo limitado;
- situações em que procedimentos de enxerto ósseo ou elevação do seio maxilar são considerados complexos ou de elevado risco;
- desenvolvimento de dispositivos subperiosteais personalizados produzidos através de tecnologias CAD/CAM;
- planeamento digital de reabilitações implantares complexas.
O estudo fornece essencialmente informações sobre a potencial estabilidade biomecânica do conceito e não sobre o seu desempenho clínico a longo prazo.
8. Nível de evidência, limitações e transparência
O nível de evidência desta publicação é relativamente limitado, uma vez que se trata de um estudo numérico pré-clínico baseado na Análise por Elementos Finitos (FEA).
As principais limitações são reconhecidas diretamente pelos autores. Os materiais foram considerados homogéneos, isotrópicos e linearmente elásticos. Além disso, foi assumida uma osteointegração completa durante as simulações. Estas hipóteses simplificam inevitavelmente as condições biológicas reais.
Este estudo não apresenta resultados clínicos em seres humanos e não foi realizada qualquer comparação clínica direta com outras técnicas terapêuticas.
Os autores declaram não existir conflitos de interesses.
Consequentemente, qualquer extrapolação clínica dos resultados deve ser realizada com prudência.
9. Pontos-chave do estudo
- Tipo de estudo: Estudo pré-clínico por Análise por Elementos Finitos (FEA)
- Nível de evidência: Baixo a moderado (estudo numérico experimental)
- População ou número de estudos analisados: Não aplicável
- Número de pacientes ou implantes: Nenhum paciente incluído
- Duração do acompanhamento: Não aplicável
- Desfecho principal avaliado: Distribuição das tensões biomecânicas
- Resultado principal: Distribuição favorável das tensões no osso basal e no dispositivo pré-maxilar
- Conclusão científica: O dispositivo pré-maxilar demonstrou um comportamento biomecânico compatível com uma potencial utilização em maxilas severamente atróficas
- Limitações potenciais: Modelação numérica, hipóteses simplificadoras e ausência de validação clínica
10. Impacto científico
Esta publicação contribui para o desenvolvimento de dispositivos subperiosteais modernos destinados à reabilitação de pacientes com atrofia avançada da maxila.
A sua principal contribuição reside na avaliação biomecânica detalhada de um conceito terapêutico relativamente recente. Os resultados sustentam a hipótese de que um dispositivo pré-maxilar personalizado poderá proporcionar uma transmissão de cargas compatível com as capacidades mecânicas tanto do osso basal como do material implantário utilizado.
O estudo também ilustra a crescente importância das ferramentas de simulação digital no desenvolvimento de novas soluções implantológicas. Ao identificar áreas de concentração de tensões antes de qualquer aplicação clínica, estes métodos podem contribuir para a otimização do desenho dos implantes.
Contudo, esta contribuição permanece essencialmente teórica. Serão necessários estudos clínicos prospetivos com acompanhamento a médio e longo prazo para confirmar a relevância clínica e a durabilidade deste conceito.
11. Conclusão editorial
Este estudo fornece uma avaliação biomecânica aprofundada de um novo dispositivo subperiosteal destinado à reabilitação de maxilas severamente atróficas. As simulações numéricas sugerem uma distribuição favorável das tensões e uma resistência mecânica compatível com as condições de carga investigadas.
Embora estes resultados sejam encorajadores para a investigação em implantologia digital e reconstrução maxilar, o seu alcance permanece limitado pela ausência de validação clínica. Consequentemente, esta publicação representa uma etapa preliminar interessante no desenvolvimento de novas alternativas aos protocolos reconstrutivos mais invasivos.
