Método dos Elementos Finitos aplicado aos implantes subperiosteais: revisão sistemática sobre o desempenho biomecânico e a distribuição das tensões

Vincenzo Ronsivalle, Paola Lo Giudice, Simona Santonocito, Salvatore Bocchieri, Roberta Giudice, Salvatore Battaglia, Salvatore Crimi, Alberto Bianchi, Marco Cicciù

Full text link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40399179/

Método dos Elementos Finitos aplicado aos implantes subperiosteais: revisão sistemática sobre o desempenho biomecânico e a distribuição das tensões

1. Referência científica

• Título do estudo: Finite element method of subperiosteal implants: a systematic review on biomechanical performance and stress distribution
• Autores: Vincenzo Ronsivalle, Paola Lo Giudice, Simona Santonocito, Salvatore Bocchieri, Roberta Giudice, Salvatore Battaglia, Salvatore Crimi, Alberto Bianchi, Marco Cicciù
• Revista científica: Journal of Cranio-Maxillofacial Surgery
• Ano de publicação: 2025
• DOI: 10.1016/j.jcms.2025.04.018

2. Contexto científico

A reabilitação implantossuportada de pacientes com atrofia severa dos maxilares continua sendo um dos maiores desafios da implantodontia e da cirurgia oral. Quando o volume ósseo disponível é insuficiente para a instalação de implantes endósseos convencionais, torna-se necessário recorrer a abordagens terapêuticas alternativas. Nesse contexto, os implantes subperiosteais personalizados voltaram a despertar interesse graças aos avanços na tomografia computadorizada de feixe cônico (CBCT), no planejamento digital, na tecnologia CAD/CAM e na manufatura aditiva.

Paralelamente, o Método dos Elementos Finitos (Finite Element Method – FEM) consolidou-se como uma importante ferramenta de pesquisa para avaliar virtualmente o comportamento biomecânico dos implantes antes de sua aplicação clínica. Por meio de simulações computacionais, é possível analisar a distribuição das tensões, a transferência de cargas e a estabilidade estrutural dos implantes. Esta revisão sistemática reúne as evidências disponíveis sobre estudos que utilizaram FEM para investigar o desempenho biomecânico dos implantes subperiosteais e compará-los aos implantes convencionais.

3. Objetivo do estudo

O principal objetivo desta revisão sistemática foi analisar os estudos que empregaram o Método dos Elementos Finitos para avaliar o comportamento biomecânico dos implantes subperiosteais. Além disso, os autores procuraram comparar a distribuição das tensões mecânicas observada nesses implantes com aquela verificada nos implantes convencionais utilizados na reabilitação de maxilares severamente atróficos.

4. Metodologia

O estudo foi conduzido como uma revisão sistemática de acordo com as recomendações PRISMA. A busca bibliográfica foi realizada nas bases de dados Web of Science, PubMed, Scopus e Lilacs, abrangendo publicações disponíveis até fevereiro de 2025.

Foram incluídos apenas estudos que utilizaram o Método dos Elementos Finitos para analisar a distribuição das tensões em implantes subperiosteais. Ao todo, doze estudos atenderam aos critérios de inclusão. O risco de viés foi avaliado por meio de uma adaptação da ferramenta ROBINS-I desenvolvida para estudos in silico. O resumo disponível não fornece informações adicionais sobre os protocolos de simulação, os modelos computacionais ou outros detalhes metodológicos.

5. Principais resultados

As evidências reunidas indicam, de forma consistente, que os implantes subperiosteais promovem uma distribuição mais homogênea das tensões mecânicas quando comparados aos implantes convencionais. As simulações realizadas por meio do FEM demonstraram redução dos picos de tensão na interface osso-implante, sugerindo uma transferência de carga mais equilibrada.

Além disso, os implantes com configuração dupla apresentaram melhor estabilidade biomecânica em relação às demais configurações avaliadas. O desempenho mecânico também foi influenciado por fatores relacionados ao projeto do implante, como o material utilizado — por exemplo, titânio ou PEEK —, o sistema de fixação por parafusos e a espessura da estrutura implantar. As análises mostraram ainda que cargas oblíquas aumentam o risco de deslocamento do implante quando comparadas às cargas aplicadas no sentido axial.

6. Análise clínica

Esta revisão sistemática oferece uma visão abrangente do conhecimento atual sobre o comportamento biomecânico dos implantes subperiosteais a partir de estudos baseados em simulações computacionais. Os resultados sugerem que implantes personalizados podem proporcionar uma distribuição mais uniforme das cargas funcionais em pacientes com atrofia severa dos maxilares, reduzindo concentrações localizadas de tensão que podem comprometer a estabilidade mecânica da reabilitação.

Sob a perspectiva clínica, o estudo destaca a importância do planejamento digital e da otimização do desenho do implante. Aspectos como a escolha do material, a espessura da estrutura e o método de fixação parecem exercer influência significativa sobre o comportamento biomecânico do sistema, reforçando a necessidade de considerar esses fatores durante o desenvolvimento de implantes personalizados.

Entretanto, esses achados devem ser interpretados com cautela. Todos os estudos incluídos foram realizados exclusivamente por meio de simulações numéricas, sem avaliação clínica em pacientes. Dessa forma, não é possível extrapolar diretamente esses resultados para taxas de sobrevivência dos implantes, ocorrência de complicações biológicas ou mecânicas, nem para o desempenho clínico em longo prazo. Os próprios autores enfatizam a necessidade de validação clínica e de padronização das metodologias de FEM para confirmar a aplicabilidade prática dos resultados.

7. Aplicações clínicas

Os resultados desta revisão podem contribuir para o planejamento de reabilitações implantares complexas em pacientes com atrofia severa da maxila ou da mandíbula, especialmente quando a instalação de implantes convencionais é limitada. O estudo reforça a importância do planejamento digital, da utilização de CBCT, dos fluxos de trabalho CAD/CAM e das simulações biomecânicas no desenvolvimento de implantes subperiosteais personalizados.

Além disso, as evidências podem orientar futuras pesquisas voltadas à otimização do desenho dos implantes, da seleção dos materiais e das estratégias de fixação. Contudo, os dados atualmente disponíveis não permitem estabelecer recomendações clínicas definitivas nem afirmar superioridade em relação a outras modalidades de reabilitação implantar.

8. Nível de evidência, limitações e transparência

Esta publicação corresponde a uma revisão sistemática de estudos in silico baseados no Método dos Elementos Finitos. Embora revisões sistemáticas representem um elevado nível de evidência, a robustez das conclusões é limitada pelo fato de os estudos incluídos serem exclusivamente computacionais.

Os autores ressaltam a necessidade de metodologias FEM padronizadas e de estudos clínicos prospectivos para validar os resultados biomecânicos observados. O resumo disponível não descreve outras limitações metodológicas.

Nas informações fornecidas não há referência à existência de conflitos de interesse ou vínculos dos autores com fabricantes de implantes.

9. Principais pontos do estudo

• Tipo de estudo: Revisão sistemática
• Nível de evidência: Revisão sistemática de estudos in silico utilizando o Método dos Elementos Finitos
• Número de estudos incluídos: 12
• Número de pacientes ou implantes: Não especificado nas informações disponíveis
• Período de acompanhamento: Não especificado nas informações disponíveis
• Desfecho principal: Desempenho biomecânico e distribuição das tensões em implantes subperiosteais
• Principal resultado: As simulações por FEM demonstraram distribuição mais homogênea das tensões e melhor estabilidade biomecânica em determinadas configurações de implantes subperiosteais.
• Conclusão científica: Os implantes subperiosteais representam uma alternativa promissora para a reabilitação de maxilares severamente atróficos, embora ainda necessitem de validação clínica.
• Limitações: Evidências baseadas exclusivamente em simulações computacionais; ainda são necessárias metodologias FEM padronizadas e estudos clínicos.

10. Impacto científico

Esta revisão sistemática reúne e organiza o conhecimento disponível sobre o comportamento biomecânico dos implantes subperiosteais personalizados avaliados por meio do Método dos Elementos Finitos. Em vez de apresentar novos resultados clínicos, ela consolida as evidências existentes sobre a distribuição das tensões e a estabilidade mecânica desses dispositivos em cenários de reabilitação implantar complexa.

O estudo também destaca fatores de projeto, como o material do implante, sua espessura, o sistema de fixação e a direção da carga aplicada, como elementos determinantes para o desempenho biomecânico. Essas observações contribuem para o aprimoramento do desenvolvimento de implantes personalizados e fortalecem a integração entre engenharia biomecânica e implantodontia digital. Ao mesmo tempo, os autores reforçam que estudos clínicos de alta qualidade continuam sendo indispensáveis para confirmar a relevância clínica dos resultados obtidos por meio das simulações.

11. Conclusão editorial

Esta revisão sistemática evidencia a importância do Método dos Elementos Finitos como ferramenta de investigação para a avaliação biomecânica de implantes subperiosteais destinados ao tratamento de pacientes com atrofia severa dos maxilares. As simulações disponíveis sugerem uma distribuição de tensões mais favorável e identificam diversos fatores de projeto capazes de influenciar a estabilidade mecânica desses implantes. No entanto, como todas as evidências analisadas são provenientes de estudos in silico, seus resultados devem ser interpretados com cautela até que sejam confirmados por estudos clínicos prospectivos e metodologicamente padronizados.