Implantes subperiosteais personalizados em titânio de duas peças versus peça única em mandíbulas edêntulas atróficas: uma análise por elementos finitos

Mariam Ahmed Roshdy, Maha Wagdy El Kerdawy, Adel Hamdy Abo El Fetouh, Mahmoud Mokhtar El Far

Full text link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40779986/

Implantes subperiosteais personalizados em titânio de duas peças versus peça única em mandíbulas edêntulas atróficas: uma análise por elementos finitos

1. Referência científica

• Título do estudo: Two-piece versus single-piece patient-specific titanium subperiosteal implants in atrophied edentulous mandibles: A finite element analysis
• Autores: Mariam Ahmed Roshdy, Maha Wagdy El Kerdawy, Adel Hamdy Abo El Fetouh, Mahmoud Mokhtar El Far
• Revista científica: Computers in Biology and Medicine
• Ano de publicação: 2025
• DOI: 10.1016/j.compbiomed.2025.110897
• PMID: 40779986

2. Contexto científico

A reabilitação de mandíbulas totalmente edêntulas com atrofia óssea severa continua sendo um dos maiores desafios da implantodontia contemporânea. Em determinados pacientes, procedimentos extensos de enxertia óssea ou outras cirurgias reconstrutivas mais invasivas podem não ser indicados, tornando necessária a utilização de alternativas terapêuticas menos agressivas. Nesse cenário, os implantes subperiosteais personalizados em titânio voltaram a despertar interesse graças aos avanços da imagiologia tridimensional, do planeamento digital e das tecnologias CAD/CAM.

Tradicionalmente, esses implantes eram fabricados como uma estrutura de peça única. Mais recentemente, surgiram modelos constituídos por duas peças, desenvolvidos com o objetivo de facilitar a adaptação e a instalação cirúrgica. No entanto, ainda existiam poucas evidências sobre o impacto biomecânico dessas diferentes configurações. Este estudo procura preencher essa lacuna por meio de uma análise tridimensional por elementos finitos, comparando o comportamento mecânico dos dois desenhos implantares.

3. Objetivo do estudo

O objetivo desta investigação foi comparar o comportamento biomecânico de dois modelos de implantes subperiosteais personalizados em titânio: um desenho convencional de peça única e um desenho constituído por duas peças. Utilizando uma análise tridimensional por elementos finitos, os autores avaliaram possíveis diferenças na distribuição das tensões no osso peri-implantar, na estrutura do implante, nos parafusos de fixação e na prótese sob condições simuladas de carga funcional.

4. Metodologia

Trata-se de um estudo pré-clínico baseado numa análise tridimensional por elementos finitos (3D Finite Element Analysis – 3D FEA).

O modelo digital foi desenvolvido a partir de uma tomografia computorizada multicorte de um paciente com mandíbula totalmente edêntula. Foram simulados dois implantes subperiosteais personalizados: uma estrutura de titânio de peça única posicionada num lado da mandíbula e uma estrutura de duas peças colocada no lado contralateral. Ambas suportavam uma prótese cimentada com arco dentário reduzido sobre quatro pilares e oponham-se a uma prótese total removível maxilar com suporte mucoso.

Foram realizadas duas simulações mediante a aplicação de uma força oblíqua unilateral de 50 N, com inclinação de 30°, sobre a região do segundo pré-molar mandibular. Os parâmetros avaliados incluíram as tensões no osso peri-implantar, as tensões de Von Mises na estrutura implantar, nos parafusos de fixação e na prótese, bem como a deformação total dos parafusos.

5. Principais resultados

Os resultados demonstraram que as tensões desenvolvidas no osso peri-implantar foram globalmente semelhantes entre os dois desenhos de implantes subperiosteais. Da mesma forma, as tensões registadas nos parafusos de fixação e a deformação total destes componentes apresentaram valores comparáveis, indicando um comportamento mecânico semelhante nessas estruturas.

A principal diferença foi observada na própria estrutura do implante. Na simulação correspondente ao modelo de duas peças, a tensão máxima de Von Mises atingiu 150,09 MPa, enquanto o modelo de peça única apresentou 60,74 MPa sob condições equivalentes de carga. Assim, a estrutura de duas peças foi submetida a uma tensão interna superior a mais do dobro da registada no desenho monobloco.

Segundo os autores, esta constitui a diferença biomecânica mais relevante identificada entre os dois conceitos de implantes avaliados.

6. Análise clínica

Este estudo oferece uma contribuição importante para a compreensão do comportamento mecânico dos implantes subperiosteais personalizados destinados à reabilitação de mandíbulas com atrofia severa. Os resultados sugerem que a divisão da estrutura implantar em duas partes não altera significativamente a transmissão das cargas para o osso peri-implantar nem para os parafusos de fixação, indicando um desempenho biomecânico semelhante nesses componentes.

Por outro lado, a concentração significativamente superior de tensões na estrutura do implante de duas peças merece atenção. Do ponto de vista da engenharia biomecânica, níveis mais elevados de tensão interna podem indicar uma resposta estrutural menos favorável sob as condições simuladas. Contudo, este estudo não permite concluir que essa diferença resulte em maior incidência de falhas mecânicas, menor longevidade do implante ou aumento de complicações clínicas.

Importa salientar que a análise por elementos finitos representa uma simulação computacional e não reproduz integralmente a complexidade biológica do ambiente oral. Consequentemente, não fornece informações sobre osteointegração, sobrevivência dos implantes, complicações biológicas, desempenho protético ou resultados clínicos a longo prazo. Assim, os seus resultados devem ser interpretados como evidência biomecânica preliminar, que necessita de confirmação através de estudos clínicos.

7. Aplicações clínicas

Os resultados desta investigação podem ser relevantes para o planeamento da reabilitação implantar de pacientes com mandíbulas severamente atróficas, especialmente quando enxertos ósseos extensos ou outras intervenções reconstrutivas mais invasivas não são indicados.

Além disso, o estudo fornece informações úteis para profissionais envolvidos no planeamento digital, na produção CAD/CAM e no desenvolvimento de implantes subperiosteais personalizados. No entanto, devido ao seu caráter exclusivamente computacional, os resultados não devem ser interpretados como recomendações clínicas definitivas sem validação por estudos clínicos prospetivos.

8. Nível de evidência, limitações e transparência

Esta publicação corresponde a um estudo pré-clínico computacional, baseado numa análise tridimensional por elementos finitos, apresentando um nível de evidência inferior ao de ensaios clínicos prospetivos ou revisões sistemáticas.

A metodologia permite analisar o comportamento biomecânico em condições controladas, mas não avalia a resposta biológica dos tecidos, a sobrevivência dos implantes, as complicações protéticas ou os resultados clínicos a longo prazo.

As principais limitações decorrem da própria natureza da modelação computacional e da ausência de validação clínica.

As informações disponibilizadas não referem conflitos de interesse nem fontes específicas de financiamento.

9. Pontos-chave do estudo

• Tipo de estudo: Estudo pré-clínico com análise tridimensional por elementos finitos (3D FEA)
• Nível de evidência: Estudo computacional pré-clínico
• População ou estudos analisados: Modelo digital obtido a partir de uma tomografia computorizada de uma mandíbula totalmente edêntula
• Número de pacientes ou implantes: Não especificado nas informações fornecidas
• Duração do seguimento: Não aplicável
• Principal desfecho avaliado: Comparação biomecânica entre implantes subperiosteais personalizados de peça única e de duas peças
• Principal resultado: Tensões semelhantes no osso peri-implantar e nos parafusos de fixação, enquanto a estrutura de duas peças apresentou tensões de Von Mises significativamente superiores (150,09 MPa versus 60,74 MPa)
• Conclusão científica: O desenho de peça única demonstrou um comportamento biomecânico mais favorável ao nível da estrutura implantar, enquanto os restantes parâmetros avaliados foram semelhantes.
• Limitações: Estudo baseado em simulação computacional, sem validação clínica ou dados de seguimento a longo prazo.

10. Impacto científico

Este estudo acrescenta evidência biomecânica original a uma questão ainda pouco explorada na literatura da implantodontia. Segundo os autores, trata-se da primeira investigação que compara diretamente implantes subperiosteais personalizados de peça única e de duas peças através de uma análise por elementos finitos.

Em vez de propor alterações imediatas à prática clínica, os resultados aprofundam o conhecimento sobre a influência do desenho estrutural na distribuição das tensões mecânicas. Embora ambos os modelos apresentem comportamento semelhante relativamente ao osso peri-implantar e aos parafusos de fixação, a estrutura monobloco demonstrou uma vantagem biomecânica ao apresentar menores tensões internas. Estes dados poderão orientar o desenvolvimento futuro de implantes personalizados e servir de base para estudos experimentais e clínicos que confirmem a sua relevância na prática clínica.

11. Conclusão editorial

Esta análise por elementos finitos indica que os implantes subperiosteais personalizados de peça única e de duas peças apresentam comportamento biomecânico semelhante no que diz respeito ao osso peri-implantar e aos parafusos de fixação nas condições simuladas. A principal diferença observada foi a menor concentração de tensões na estrutura do implante de peça única. Embora estes resultados contribuam para a otimização do desenho de implantes personalizados, a sua importância clínica deverá ser confirmada por estudos clínicos prospetivos antes de influenciar decisões terapêuticas.