Bibliografia
Implantes Subperiosteais Personalizados: Análise por Elementos Finitos de Sistemas Monobloco e Duplos em Maxilas Atróficas
Full text links: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37928878/
Implantes Subperiosteais Personalizados: Análise por Elementos Finitos de Sistemas Monobloco e Duplos em Maxilas Atróficas
1. Referência bibliográfica
- Título do estudo: Implantes Subperiosteais Personalizados: Análise por Elementos Finitos de Sistemas Monobloco e Duplos em Maxilas Atróficas
- Autores: Mustafa Ayhan, Abdulkadir Burak Cankaya
- Revista científica: International Journal of Medical Sciences
- Ano de publicação: 2023
- Volume: 20(13)
- Páginas: 1755–1762
- DOI: 10.7150/ijms.89411
2. Contexto científico
A reabilitação implantossuportada de pacientes com atrofia maxilar severa continua a representar um dos maiores desafios da implantologia moderna. Os implantes endósseos convencionais exigem um volume ósseo adequado para garantir estabilidade primária e osteointegração previsível a longo prazo.
Nos casos de reabsorção óssea avançada, o tratamento convencional recorre frequentemente a enxertos ósseos autólogos ou enxertos da crista ilíaca. Embora eficazes, estes procedimentos estão associados a maior morbilidade cirúrgica, tempos de tratamento prolongados e aumento do desconforto para o paciente.
O desenvolvimento das tecnologias digitais CAD/CAM e da manufatura aditiva permitiu o ressurgimento dos implantes subperiosteais personalizados. Estes dispositivos são concebidos com base na anatomia específica de cada paciente e podem constituir uma alternativa viável quando a colocação de implantes convencionais não é possível.
3. Objetivo do estudo
O objetivo principal foi avaliar e comparar o comportamento biomecânico de dois conceitos de implantes subperiosteais personalizados destinados à reabilitação de maxilas severamente atróficas:
- um implante monobloco que cobre toda a maxila;
- um sistema duplo constituído por dois implantes independentes que recobrem separadamente os lados direito e esquerdo da maxila.
Através de uma análise por elementos finitos (Finite Element Analysis – FEA), os autores avaliaram:
- a distribuição de tensões no interior dos implantes;
- as tensões residuais transmitidas ao osso;
- o deslocamento dos implantes sob carga funcional;
- as tensões desenvolvidas nos pilares protéticos.
Foi igualmente analisada a influência da espessura do implante e do diâmetro dos parafusos de fixação no comportamento biomecânico dos sistemas.
4. Materiais e métodos
Desenho do estudo
Estudo experimental pré-clínico baseado em simulações tridimensionais por elementos finitos.
Seleção dos pacientes
Entre 2018 e 2021 foram avaliados 49 pacientes com volume ósseo insuficiente para tratamento com implantes convencionais.
Foram excluídos os pacientes com:
- doenças sistémicas não controladas;
- utilização de bifosfonatos;
- antecedentes de fenda lábio-palatina;
- hábito tabágico ativo.
Após aplicação dos critérios de exclusão, 11 pacientes com idade superior a 60 anos foram incluídos na modelação digital.
Desenvolvimento dos modelos
As tomografias computorizadas dos pacientes foram processadas através do software 3D Slicer para criar um modelo anatómico médio de uma maxila severamente atrófica.
Foram desenvolvidos dois desenhos implantares:
- sistema monobloco;
- sistema duplo constituído por duas estruturas independentes.
Foram produzidos oito modelos distintos variando:
- espessuras de 1,0 mm e 1,5 mm;
- diâmetros de parafuso de 1,5 mm e 2,0 mm.
Todos os modelos utilizaram as propriedades mecânicas da liga de titânio Ti-6Al-4V.
Condições de carga
Para simular forças mastigatórias fisiológicas foram aplicadas:
- cargas verticais de 150 N bilateralmente nas regiões posteriores;
- carga vertical de 50 N na região anterior.
Cada implante foi fixado através de sete pontos de ancoragem que simulavam os parafusos cirúrgicos.
As tensões implantares foram avaliadas segundo o critério de Von Mises, enquanto as tensões ósseas foram calculadas utilizando os tensores de Piola-Kirchhoff.
5. Principais resultados
Tensões nos implantes
Todas as tensões observadas permaneceram muito abaixo do limite de escoamento da liga Ti-6Al-4V, indicando ausência de deformação plástica sob as cargas simuladas.
Nos implantes monobloco foram observados:
- valor máximo de 206 MPa (modelo M5);
- valor mínimo de 131 MPa (modelo M2).
Nos sistemas duplos:
- valor máximo de 178 MPa (modelo M7);
- valor mínimo de 124 MPa (modelo M4).
De forma global, os sistemas duplos apresentaram menores tensões internas do que os sistemas monobloco.
Localização das tensões
As maiores concentrações de tensão localizaram-se sistematicamente nas extensões zigomáticas dos implantes.
Este resultado evidencia a importância biomecânica das zonas laterais de ancoragem na transmissão das forças mastigatórias.
Tensões residuais no osso
Os maiores valores de tensão residual foram observados no modelo M6.
Os menores valores foram registados nos modelos M1 e M3, com aproximadamente 12 MPa.
Ao contrário das tensões implantares, os implantes monobloco de menor espessura proporcionaram uma distribuição mais homogénea das cargas sobre a maxila, resultando em menores tensões residuais.
Por outro lado, o aumento da espessura do implante e do diâmetro dos parafusos conduziu a um aumento das tensões transmitidas ao osso.
Deslocamento dos implantes
Os deslocamentos máximos permaneceram inferiores a:
0,21 mm
Os maiores deslocamentos ocorreram nas regiões posteriores.
Os implantes monobloco apresentaram deslocamentos ligeiramente superiores aos sistemas duplos.
Os implantes com espessura de 1,0 mm apresentaram deslocamentos ligeiramente superiores aos de 1,5 mm, embora sem relevância clínica significativa.
Tensões nos pilares protéticos
As tensões observadas nos pilares variaram entre:
- 15,7 MPa;
- 18,1 MPa.
Estes valores ficaram muito abaixo dos limites mecânicos do material utilizado, sugerindo um risco reduzido de complicações mecânicas.
6. Análise clínica
O estudo demonstrou diferenças biomecânicas relevantes entre os dois conceitos implantares.
Os sistemas duplos apresentaram menores tensões internas, podendo teoricamente reduzir o risco de fadiga estrutural ao longo do tempo.
Por sua vez, os implantes monobloco permitiram uma distribuição mais homogénea das forças sobre a maxila, reduzindo concentrações locais de tensão óssea.
Segundo os autores, esta característica poderá ser particularmente vantajosa em protocolos de carga imediata, devido à sua capacidade de absorver e dissipar forças oclusais.
O estudo sugere ainda que o diâmetro e a posição dos parafusos de fixação poderão influenciar mais significativamente as tensões ósseas do que o próprio desenho do implante.
7. Aplicações clínicas
Os resultados apresentam interesse clínico sobretudo em:
- maxilas severamente atróficas;
- pacientes totalmente edêntulos com volume ósseo insuficiente;
- pacientes que não desejam ou não podem realizar enxertos ósseos;
- reabilitações completas assistidas por CAD/CAM;
- protocolos de carga imediata;
- planeamento de implantes subperiosteais personalizados.
O estudo apoia a utilização de implantes subperiosteais personalizados como alternativa aos procedimentos extensivos de regeneração óssea.
8. Nível de evidência, limitações e transparência
Trata-se de um estudo biomecânico pré-clínico baseado em simulações computacionais.
As principais limitações incluem:
- ausência de validação clínica prospetiva;
- utilização de cargas estáticas;
- ausência de simulação da remodelação óssea biológica;
- simplificações inerentes ao modelo osso-implante;
- reduzido número de pacientes utilizados para a construção do modelo anatómico médio.
Os autores declararam não possuir conflitos de interesse.
9. Pontos-chave do estudo
- Tipo de estudo: Análise por elementos finitos (FEA)
- Nível de evidência: Estudo biomecânico pré-clínico
- Número de pacientes: 11
- Indicação clínica: Atrofia severa da maxila
- Tipos de implantes: Monobloco e sistema duplo
- Material: Liga de titânio Ti-6Al-4V
- Carga aplicada: 50 N na região anterior e 150 N nas regiões posteriores
- Maior tensão de Von Mises: 206 MPa
- Maior deslocamento implantário: < 0,21 mm
- Menor tensão residual óssea: 12 MPa
- Resultado principal: Os implantes duplos reduzem as tensões implantares, enquanto os implantes monobloco distribuem as forças de forma mais homogénea sobre o osso.
10. Impacto científico
Este estudo fornece dados biomecânicos relevantes sobre o comportamento dos implantes subperiosteais personalizados em pacientes com atrofia maxilar severa.
A comparação entre sistemas monobloco e duplos contribui para uma melhor compreensão da influência do desenho do implante, da espessura estrutural e das características dos parafusos de fixação na distribuição das cargas mastigatórias.
Os resultados poderão contribuir para a otimização futura dos desenhos implantares e para o aperfeiçoamento da reabilitação implantossuportada em casos complexos.
11. Conclusão editorial
A presente análise por elementos finitos demonstra que os implantes subperiosteais personalizados constituem uma solução biomecanicamente viável para a reabilitação de maxilas severamente atróficas. Os sistemas duplos apresentam menores tensões internas e menores deslocamentos, enquanto os implantes monobloco favorecem uma distribuição mais homogénea das cargas sobre o osso de suporte. Ambos os conceitos oferecem vantagens biomecânicas específicas, devendo a sua seleção ser individualizada de acordo com os objetivos clínicos e as características anatómicas de cada paciente. Estudos clínicos prospetivos de longo prazo continuam a ser necessários para confirmar estes resultados.
