Comparação de Parafusos com Diferentes Diâmetros na Aplicação de Implantes Subperiosteais por Meio da Análise por Elementos Finitos

Abdulsamet Kundakcioglu, Betul Gedik

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

Comparação de Parafusos com Diferentes Diâmetros na Aplicação de Implantes Subperiosteais por Meio da Análise por Elementos Finitos

1. Referência científica

• Título do estudo: Comparison of Screws with Different Diameters in Subperiosteal Implant Application with Finite Element Analysis
• Autores: Abdulsamet Kundakcioglu, Betul Gedik
• Revista científica: International Journal of Medical Sciences
• Ano de publicação: 2024
• DOI:7150/ijms.93225

2. Contexto científico

Os implantes subperiosteais têm despertado um interesse renovado como alternativa para a reabilitação implantar de pacientes com atrofia óssea severa, especialmente quando a instalação de implantes endósseos convencionais é limitada ou exige procedimentos complexos de reconstrução óssea. A evolução da imagiologia tridimensional, do planeamento digital e das tecnologias CAD/CAM permitiu o desenvolvimento de implantes personalizados, concebidos de acordo com a anatomia específica de cada paciente.

Neste contexto, a estabilidade mecânica do sistema de fixação assume um papel determinante. O diâmetro dos parafusos utilizados para estabilizar o implante pode influenciar a distribuição das cargas mastigatórias e o comportamento biomecânico do conjunto osso-implante. O presente estudo analisa este aspeto recorrendo à análise por elementos finitos (Finite Element Analysis – FEA), uma ferramenta computacional amplamente utilizada para avaliar o desempenho mecânico de dispositivos implantares antes da sua aplicação clínica.

3. Objetivo do estudo

O objetivo desta investigação foi avaliar a influência de diferentes diâmetros de parafusos de fixação na distribuição das tensões ósseas e no comportamento mecânico de implantes subperiosteais personalizados. Para esse efeito, os autores compararam parafusos de 1,5 mm e 2 mm de diâmetro através de uma análise por elementos finitos, procurando identificar a configuração biomecânica mais favorável sob uma carga mastigatória simulada.

4. Metodologia

Trata-se de um estudo pré-clínico de simulação computacional, baseado na análise por elementos finitos (FEA).

Dados obtidos por tomografia computorizada foram convertidos para o formato STL, permitindo a criação de dois modelos tridimensionais de crânio. Sobre estes modelos foram concebidos e posicionados implantes subperiosteais personalizados. Em seguida, foram simulados sistemas de fixação utilizando parafusos com diâmetros de 1,5 mm e 2 mm.

Para reproduzir condições funcionais de mastigação, foi aplicada uma força de 250 N, sendo avaliadas a distribuição das tensões no osso e no implante, bem como o deslocamento do implante durante o carregamento.

Por se tratar de uma investigação computacional, não foram incluídos pacientes nem são apresentados dados relativos a implantes clínicos ou períodos de acompanhamento.

5. Principais resultados

A simulação demonstrou diferenças biomecânicas entre os dois diâmetros de parafusos analisados.

Os parafusos de 2 mm produziram menores tensões residuais tanto no osso como no implante subperiosteal quando comparados com os parafusos de 1,5 mm, sugerindo uma distribuição das cargas mecânicas mais equilibrada no modelo estudado.

Por outro lado, os parafusos de 1,5 mm apresentaram menor deslocamento do implante durante a aplicação da carga simulada.

Considerando todos os parâmetros avaliados, os autores concluem que o diâmetro de 2 mm demonstrou um desempenho biomecânico globalmente mais favorável. Contudo, salientam que estes resultados representam apenas uma fase inicial da investigação desta abordagem terapêutica e não constituem evidência clínica suficiente para estabelecer recomendações de tratamento.

6. Análise clínica

Este estudo fornece essencialmente informação sobre o comportamento mecânico dos implantes subperiosteais num ambiente virtual, não permitindo extrapolar diretamente os resultados para a prática clínica.

A redução das tensões observada com os parafusos de 2 mm sugere uma distribuição mais uniforme das cargas mastigatórias entre o implante e o osso de suporte, aspeto geralmente considerado desejável em biomecânica implantar. Em contrapartida, o menor deslocamento observado com os parafusos de 1,5 mm demonstra que diferentes parâmetros mecânicos podem apresentar comportamentos distintos e devem ser interpretados de forma integrada.

Para implantologistas e cirurgiões orais envolvidos na reabilitação de pacientes com atrofia óssea avançada, este trabalho evidencia o potencial das ferramentas digitais de simulação na otimização do desenho de implantes personalizados antes da sua produção.

Apesar disso, importa salientar que os modelos computacionais não reproduzem fatores biológicos fundamentais, como a osteointegração, a remodelação óssea, a cicatrização dos tecidos e a variabilidade individual dos pacientes. Assim, os resultados devem ser interpretados como dados biomecânicos preliminares que necessitam de confirmação em estudos experimentais e clínicos.

7. Aplicações clínicas

Os resultados poderão contribuir para o aperfeiçoamento do desenho de implantes subperiosteais personalizados desenvolvidos através de fluxos digitais que integram tomografia computorizada, planeamento implantar e tecnologias CAD/CAM.

Esta investigação poderá também ser relevante para equipas que tratam pacientes com atrofia severa dos maxilares, nos quais a reabilitação implantar convencional apresenta limitações importantes.

Contudo, a evidência atualmente disponível não permite recomendar a utilização de um determinado diâmetro de parafuso na prática clínica. A confirmação destes achados dependerá de estudos clínicos que avaliem a sua aplicabilidade em condições reais de tratamento.

8. Nível de evidência, limitações e transparência

Esta publicação corresponde a um estudo pré-clínico baseado em análise por elementos finitos, representando um nível de evidência clínica limitado.

As conclusões resultam exclusivamente de simulações computacionais e não permitem avaliar aspetos clínicos como a osteointegração, a sobrevivência dos implantes, as complicações biológicas ou mecânicas, nem os resultados a longo prazo.

Os próprios autores referem que esta investigação constitui uma etapa inicial na exploração desta abordagem terapêutica.

As limitações metodológicas adicionais não são descritas nas informações disponibilizadas.

Também não são mencionados conflitos de interesse ou relações com fabricantes de implantes no resumo fornecido.

9. Pontos-chave do estudo

• Tipo de estudo: Estudo pré-clínico baseado em análise por elementos finitos.
• Nível de evidência: Estudo biomecânico computacional.
• Modelos analisados: Dois modelos tridimensionais de crânio.
• Número de pacientes ou implantes: Não especificado nas informações disponíveis.
• Período de acompanhamento: Não aplicável.
• Principal parâmetro avaliado: Tensões no osso e no implante, bem como o deslocamento do implante em função do diâmetro dos parafusos.
• Principal resultado: Os parafusos de 2 mm reduziram as tensões residuais no osso e no implante relativamente aos parafusos de 1,5 mm, enquanto estes apresentaram menor deslocamento do implante.
• Conclusão científica: No modelo computacional utilizado, os parafusos de 2 mm demonstraram um desempenho biomecânico globalmente mais favorável.
• Limitações: Estudo exclusivamente computacional, sem validação clínica; outras limitações metodológicas não são descritas no resumo.

10. Impacto científico

Este estudo contribui para o avanço do conhecimento sobre o comportamento biomecânico dos implantes subperiosteais personalizados, demonstrando que o diâmetro dos parafusos de fixação pode influenciar a distribuição das tensões no complexo osso-implante.

Além disso, reforça a utilidade da análise por elementos finitos como ferramenta de engenharia aplicada à Implantologia, permitindo otimizar o desenho de dispositivos personalizados antes da sua utilização clínica. Esta abordagem pode facilitar o desenvolvimento de implantes mais eficientes através da comparação de diferentes configurações mecânicas em ambiente controlado.

Embora não forneça evidência clínica direta, o trabalho disponibiliza dados preliminares que poderão servir de base para futuras investigações experimentais e ensaios clínicos destinados a validar o desempenho de diferentes sistemas de fixação em implantes subperiosteais.

11. Conclusão editorial

Este estudo pré-clínico demonstra o valor da análise por elementos finitos na avaliação biomecânica de implantes subperiosteais personalizados. No modelo computacional analisado, os parafusos de 2 mm apresentaram uma distribuição de tensões mais favorável do que os de 1,5 mm, embora estes últimos tenham evidenciado menor deslocamento do implante. Estes resultados constituem uma contribuição relevante para a otimização do desenho de implantes personalizados, mas necessitam de validação através de estudos experimentais e clínicos antes de poderem influenciar a prática implantológica.