Comparação de diferentes desenhos de implantes subperiosteais aplicados a uma mandíbula atrófica e edêntula submetida a forças traumáticas: análise tridimensional por elementos finitos

Ilgın Arı, Gülin Acar, İpek Dilara Baş, Emre Tosun

Full text link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40376767/

Comparação de diferentes desenhos de implantes subperiosteais aplicados a uma mandíbula atrófica e edêntula submetida a forças traumáticas: análise tridimensional por elementos finitos

1. Referência científica

• Título do estudo: Comparison of Subperiosteal Implant Designs Applied to Atrophic and Edentulous Mandible Under Traumatic Forces: A Three-Dimensional Finite Element Analysis
• Autores: Ilgın Arı, Gülin Acar, İpek Dilara Baş, Emre Tosun
• Revista científica: Journal of Oral Implantology
• Ano de publicação: 2025
• DOI: 10.1563/aaid-joi-D-25-00073
• PMID: 40376767

2. Contexto científico

A reabilitação implantossuportada de pacientes com mandíbula totalmente edêntula e atrofia óssea severa continua a representar um dos maiores desafios da implantodontia e da cirurgia oral. Quando o volume ósseo remanescente é insuficiente para a instalação de implantes endósseos convencionais sem procedimentos reconstrutivos, os implantes subperiosteais personalizados surgem como uma possível alternativa terapêutica. O avanço do planejamento digital, das tecnologias CAD/CAM e da fabricação personalizada contribuiu para o renovado interesse por essa modalidade de tratamento.

Além da adaptação anatômica individualizada, compreender o comportamento biomecânico desses implantes diante de cargas extremas é essencial para avaliar seu desempenho potencial. A forma como as tensões mecânicas são distribuídas entre o implante, os componentes protéticos e a mandíbula pode influenciar a estabilidade estrutural do conjunto. Nesse contexto, este estudo investiga o impacto do material e do desenho do implante por meio de uma análise computacional tridimensional.

3. Objetivo do estudo

O objetivo desta investigação foi comparar o comportamento biomecânico de quatro configurações distintas de implantes subperiosteais destinados à reabilitação de uma mandíbula severamente atrófica e totalmente edêntula. Utilizando uma análise tridimensional por elementos finitos, os autores avaliaram a influência do material de fabricação (titânio ou poliéter-éter-cetona – PEEK) e do desenho estrutural (peça única ou duas peças) sobre a distribuição das tensões geradas por uma carga traumática simulada.

4. Metodologia

Trata-se de um estudo pré-clínico baseado em análise por elementos finitos (Finite Element Analysis – FEA). Foi desenvolvido um modelo digital de uma mandíbula totalmente edêntula com atrofia severa, no qual foram aplicadas quatro abordagens distintas de tratamento. Dois modelos utilizaram implantes subperiosteais confeccionados em PEEK, sendo um em peça única e outro em duas peças, enquanto os dois modelos restantes empregaram estruturas equivalentes em titânio.

Cada implante foi fixado ao modelo mandibular por meio de quatorze parafusos de osteossíntese posicionados ao longo das linhas de tensão da mandíbula. Em seguida, foi aplicada uma força traumática de 2.000 N na direção anteroposterior sobre a prótese mandibular. Foram analisadas a tensão principal máxima (Pmax), a tensão principal mínima (Pmin) e a tensão equivalente de Von Mises. O resumo disponível não apresenta dados clínicos, número de pacientes ou período de acompanhamento.

5. Principais resultados

As simulações demonstraram que tanto o material quanto o desenho do implante influenciaram a distribuição das tensões mecânicas.

Na região da sínfise mandibular, o implante monobloco de titânio apresentou o maior valor de tensão principal máxima, atingindo 45,888 MPa, enquanto os demais modelos exibiram valores semelhantes nessa região. Já no côndilo mandibular, o maior valor de Pmax foi observado no modelo em PEEK de duas peças (941,338 MPa), ao passo que o menor valor foi registrado no modelo monobloco de titânio (905,756 MPa).

A análise das tensões de Von Mises mostrou valores mais baixos e mais uniformes nos pilares protéticos e em seus parafusos nos modelos confeccionados em PEEK, quando comparados aos modelos em titânio. Em contrapartida, as estruturas metálicas dos implantes de titânio apresentaram tensões internas inferiores às observadas nas estruturas equivalentes em PEEK.

Segundo os autores, o implante subperiosteal monobloco em PEEK apresentou o comportamento biomecânico mais favorável em relação ao risco de fratura mandibular nas condições traumáticas simuladas.

6. Análise clínica

Este estudo oferece informações biomecânicas relevantes sobre os implantes subperiosteais personalizados de última geração, embora não forneça evidências clínicas diretas. Os resultados indicam que a escolha do material influencia não apenas as tensões suportadas pela estrutura do implante, mas também a forma como as cargas mecânicas são transmitidas aos componentes protéticos e às estruturas ósseas simuladas.

Os achados demonstram um equilíbrio entre rigidez estrutural e capacidade de dissipação das forças. Enquanto o titânio apresentou menores tensões internas na estrutura do implante, o PEEK reduziu as tensões concentradas sobre os pilares protéticos e seus parafusos. Dentro das condições simuladas, o desenho monobloco em PEEK apresentou a distribuição de tensões mais favorável quanto ao risco mecânico de fratura mandibular.

Entretanto, esses resultados devem ser interpretados com cautela. A análise por elementos finitos constitui uma ferramenta consolidada para avaliação biomecânica, mas não reproduz processos biológicos como osteointegração, remodelação óssea, cicatrização, variações anatômicas individuais ou cargas mastigatórias de longo prazo. Assim, os dados representam evidências pré-clínicas que podem orientar o desenvolvimento de novos implantes personalizados, sem demonstrar superioridade clínica definitiva de determinado material ou configuração.

7. Aplicações clínicas

Os resultados deste trabalho podem ser relevantes para profissionais envolvidos na reabilitação implantossuportada de pacientes com atrofia mandibular severa, especialmente quando os implantes convencionais ou procedimentos extensos de enxertia óssea não são indicados ou apresentam limitações.

O estudo sugere que os implantes subperiosteais confeccionados em PEEK podem representar uma alternativa promissora para futuras reabilitações implantares personalizadas. Além disso, os modelos em duas peças podem oferecer maior flexibilidade durante o planejamento e a fabricação desses dispositivos. Contudo, essas possíveis vantagens deverão ser confirmadas por estudos clínicos prospectivos antes de serem incorporadas à prática clínica rotineira.

8. Nível de evidência, limitações e transparência

Esta publicação corresponde a um estudo pré-clínico baseado em análise tridimensional por elementos finitos. Consequentemente, apresenta um nível de evidência inferior ao de estudos clínicos prospectivos ou ensaios clínicos randomizados.

A principal limitação decorre da própria metodologia empregada. Os resultados foram obtidos exclusivamente por meio de uma simulação computacional sob condições de carga previamente definidas, não permitindo inferências sobre sobrevivência dos implantes, complicações biológicas, desfechos clínicos ou desempenho em longo prazo.

O resumo disponível não informa conflitos de interesse nem fontes de financiamento. Também não descreve outras limitações metodológicas adicionais.

9. Pontos-chave do estudo

• Tipo de estudo: Análise tridimensional por elementos finitos (estudo pré-clínico).
• Nível de evidência: Estudo pré-clínico de simulação computacional.
• Modelo estudado: Modelo digital de mandíbula totalmente edêntula com atrofia severa.
• Número de pacientes: Não especificado nas informações disponíveis.
• Número de configurações avaliadas: Quatro diferentes desenhos de implantes subperiosteais.
• Período de acompanhamento: Não aplicável.
• Desfecho principal: Distribuição da tensão principal máxima, tensão principal mínima e tensão equivalente de Von Mises sob uma carga traumática simulada de 2.000 N.
• Principal resultado: O implante subperiosteal monobloco em PEEK apresentou o comportamento biomecânico mais favorável em relação ao risco simulado de fratura mandibular.
• Conclusão científica: O material e o desenho do implante influenciam significativamente a distribuição das tensões mecânicas.
• Limitações: Estudo exclusivamente computacional, sem validação clínica nem acompanhamento em longo prazo.

10. Impacto científico

Este estudo amplia o conhecimento sobre o comportamento biomecânico de implantes subperiosteais personalizados destinados à reabilitação de casos complexos de atrofia mandibular. Sua principal contribuição consiste na comparação simultânea de dois materiais e dois desenhos estruturais em um mesmo modelo computacional, permitindo uma análise detalhada da distribuição das tensões mecânicas.

Embora não estabeleça recomendações clínicas, a pesquisa fornece informações relevantes para o desenvolvimento de futuras gerações de implantes personalizados. As diferenças observadas entre as configurações avaliadas poderão orientar novos projetos de engenharia biomédica e estimular estudos experimentais e clínicos destinados a verificar se as vantagens biomecânicas identificadas se traduzem em benefícios clínicos para pacientes com atrofia mandibular severa.

11. Conclusão editorial

Esta análise por elementos finitos contribui de forma significativa para a compreensão do comportamento biomecânico dos implantes subperiosteais utilizados na reabilitação de mandíbulas severamente atróficas. Nas condições simuladas, o desenho monobloco em PEEK apresentou a distribuição de tensões mais favorável em relação ao risco potencial de fratura mandibular, enquanto as configurações em duas peças demonstraram maior flexibilidade de projeto. Como os resultados derivam exclusivamente de uma simulação computacional, estudos clínicos serão indispensáveis para confirmar sua aplicabilidade na prática implantológica baseada em evidências.