Bibliografia
Avaliação de diferentes espessuras de implantes subperiosteais na resistência mecânica e nas tensões ósseas por análise de elementos finitos
Full text link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39006845/
Avaliação de diferentes espessuras de implantes subperiosteais na resistência mecânica e nas tensões ósseas por análise de elementos finitos
1. Referência científica
- Título do estudo: Avaliação de diferentes espessuras de implantes subperiosteais na resistência mecânica e nas tensões ósseas por análise de elementos finitos
- Autores: Abdulsamet Kundakcioglu, Mustafa Ayhan
- Periódico científico: International Journal of Medical Sciences
- Ano de publicação: 2024
- DOI: 10.7150/ijms.91620
2. Contexto científico
A abordagem de maxilares severamente atróficos continua sendo um dos maiores desafios da implantodontia e da cirurgia oral. Em alguns pacientes edêntulos com reabsorção óssea avançada, a instalação de implantes endósseos convencionais pode tornar-se difícil, ou mesmo impossível, sem recorrer a procedimentos de reconstrução óssea.
As técnicas de enxertia óssea ou os implantes zigomáticos constituem alternativas reconhecidas, mas podem estar associadas ao aumento da complexidade cirúrgica, da duração do tratamento ou do risco de complicações. Nesse contexto, o renovado interesse pelos implantes subperiosteais personalizados, possibilitado pelas tecnologias digitais CAD/CAM e pela manufatura aditiva em titânio, abre novas perspectivas terapêuticas.
Entretanto, a presença de uma estrutura metálica diretamente sob os tecidos moles levanta questões quanto à espessura ideal desses dispositivos. Uma redução excessiva da espessura pode comprometer a resistência mecânica do implante, enquanto um desenho demasiadamente volumoso pode aumentar o risco de exposição dos tecidos moles.
3. Objetivo do estudo
O objetivo principal deste estudo foi determinar a espessura mínima de um implante subperiosteal personalizado capaz de resistir às cargas fisiológicas da mastigação, ao mesmo tempo em que limita as tensões mecânicas transmitidas ao osso de suporte.
Os autores compararam três desenhos idênticos de implantes fabricados com diferentes espessuras (1 mm, 1,5 mm e 2 mm) a fim de avaliar seu comportamento biomecânico por meio de análise de elementos finitos.
4. Metodologia
Trata-se de um estudo experimental pré-clínico baseado em análise de elementos finitos (Finite Element Analysis – FEA).
Os pesquisadores utilizaram dados tomográficos de 11 pacientes tratados com implantes subperiosteais personalizados para gerar um modelo digital médio de maxila atrófica.
Em seguida, foram projetados três modelos de implantes com espessuras respectivas de:
- 1 mm (M1)
- 1,5 mm (M2)
- 2 mm (M3)
Os implantes foram confeccionados em liga Ti6Al4V. Foi aplicada uma carga vertical de 250 N simulando uma força oclusal. Os parâmetros estudados incluíram:
- as tensões de Von Mises no interior do implante;
- as tensões residuais transmitidas ao osso;
- os deslocamentos mecânicos;
- o risco de deformação plástica do dispositivo.
5. Resultados principais
As diferenças observadas entre as três configurações referiram-se principalmente à resistência mecânica do implante e aos deslocamentos gerados sob carga.
O implante com espessura de 1 mm (M1) apresentou a maior tensão máxima, com valor de 495,44 MPa, ultrapassando o limite de segurança estabelecido em 415 MPa. Essa situação sugere risco de deformação plástica sob solicitação funcional.
Os modelos de 1,5 mm e 2 mm apresentaram tensões máximas de 173,24 MPa e 144,58 MPa, respectivamente, permanecendo muito abaixo do limite crítico definido pelos autores.
Quanto às tensões transmitidas ao osso, os três modelos permaneceram abaixo do limite de segurança adotado no estudo. Os valores máximos observados foram:
- 26,63 MPa para M1;
- 25,95 MPa para M2;
- 22,15 MPa para M3.
Os deslocamentos também foram influenciados pela espessura. O modelo mais fino apresentou deslocamento máximo de 1,44 mm, enquanto o modelo de 2 mm apresentou deslocamento de aproximadamente 0,46 mm.
6. Análise clínica
Este estudo traz uma contribuição interessante sobre um aspecto raramente documentado da reabilitação implantossuportada com implantes subperiosteais personalizados: o compromisso entre a delicadeza do desenho e a segurança biomecânica.
A análise mostra que uma redução excessiva da espessura pode levar a um aumento importante das tensões mecânicas concentradas nas interfaces de fixação. Essas áreas aparecem como os pontos mais críticos do sistema implantário. Quando a espessura é reduzida para 1 mm, a resistência mecânica torna-se insuficiente segundo os critérios adotados pelos autores.
Do ponto de vista clínico, esses resultados são particularmente relevantes no tratamento de pacientes com atrofia maxilar severa, para os quais as alternativas convencionais podem exigir procedimentos complexos de reconstrução óssea. O estudo sugere que um desenho mais fino não é necessariamente sinônimo de melhora clínica quando acompanhado por perda de estabilidade mecânica.
Os resultados também indicam que uma espessura de 1,5 mm pode representar um compromisso entre a redução do volume metálico e a manutenção de resistência satisfatória. Contudo, essa interpretação deve ser cautelosa, pois se baseia em uma simulação numérica e não em avaliação clínica de longo prazo.
O estudo não permite avaliar diretamente as taxas de sobrevivência dos implantes, as complicações biológicas, a estabilidade protética ou os resultados relatados pelos pacientes.
7. Aplicações clínicas
Os resultados deste trabalho podem ser úteis em várias situações clínicas envolvendo protocolos digitais de reabilitação implantossuportada:
- pacientes com atrofia maxilar severa;
- candidatos a implantes subperiosteais personalizados produzidos por manufatura aditiva;
- casos em que grandes enxertos ósseos são difíceis de considerar;
- planejamento implantológico digital utilizando fluxos CAD/CAM;
- otimização do desenho mecânico de implantes personalizados.
Este estudo também pode contribuir para orientar equipes envolvidas no projeto assistido por computador de implantes subperiosteais, ao evidenciar o impacto direto da espessura do material na distribuição das tensões mecânicas.
8. Nível de evidência, limitações e transparência
Este estudo corresponde a uma investigação experimental pré-clínica baseada em modelagem numérica por elementos finitos.
O nível de evidência clínica é, portanto, limitado, pois nenhuma comparação clínica prospectiva nem avaliação de longo prazo dos pacientes foi realizada no contexto desta análise biomecânica.
Entre as limitações identificáveis:
- resultados obtidos a partir de um modelo virtual;
- simulação de uma única carga vertical de 250 N;
- ausência de avaliação clínica direta das complicações;
- ausência de dados de sobrevivência dos implantes;
- impossibilidade de reproduzir todas as condições biológicas reais.
Os próprios autores ressaltam que as conclusões derivadas da análise de elementos finitos necessitam de validação clínica de longo prazo.
Quanto à transparência, os autores declaram não apresentar conflitos de interesse.
9. Pontos-chave do estudo
- Tipo de estudo: Estudo experimental pré-clínico por análise de elementos finitos
- Nível de evidência: Baixo a moderado (modelagem biomecânica)
- População ou número de estudos analisados: Modelo digital construído a partir de 11 pacientes
- Número de pacientes ou implantes: 11 exames radiológicos utilizados para gerar o modelo médio
- Duração do seguimento: Não aplicável
- Desfecho principal avaliado: Resistência mecânica e tensões ósseas conforme a espessura do implante
- Resultado principal: O modelo de 1 mm ultrapassa o limite de segurança mecânica adotado pelos autores
- Conclusão científica: Uma espessura de 1,5 mm parece suficiente nas condições de simulação estudadas
- Limitações potenciais: Estudo numérico sem validação clínica direta
10. Impacto científico
Esta publicação contribui para o desenvolvimento de implantes subperiosteais personalizados fabricados por impressão 3D metálica, um campo que vem despertando renovado interesse na reabilitação de maxilares severamente atróficos.
Sua principal contribuição reside na avaliação quantitativa da influência da espessura do material sobre o comportamento biomecânico do implante. Enquanto muitos trabalhos se concentram nos resultados clínicos ou nos conceitos de desenho, este estudo focaliza um parâmetro técnico capaz de influenciar tanto a estabilidade mecânica quanto a integração clínica do dispositivo.
Os dados apresentados sustentam a ideia de que a redução da espessura é possível até determinados limites sem comprometer a resistência mecânica. Assim, fornecem elementos úteis para a otimização de futuros desenhos de implantes subperiosteais provenientes de fluxos digitais CAD/CAM.
Entretanto, esses resultados constituem mais uma base de reflexão para a pesquisa e a engenharia biomédica do que uma validação clínica definitiva.
11. Conclusão editorial
Este estudo biomecânico fornece dados originais sobre o impacto da espessura de implantes subperiosteais personalizados em titânio produzidos por manufatura aditiva. As simulações indicam que uma espessura de 1 mm pode expor o implante a risco de deformação mecânica, enquanto uma espessura de 1,5 mm parece manter desempenho compatível com os critérios de segurança adotados. Embora promissores para o planejamento digital em implantodontia avançada, esses resultados devem ser interpretados à luz do caráter pré-clínico do estudo e necessitam de confirmação por investigações clínicas de longo prazo.
