Bibliografie
Analiza prin Elemente Finite a Implanturilor Subperiostale în Edentația Totală – Studiu bazat pe sistemul MaI Implant® de la Integra Implants®
Full text link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38068210/
Analiza prin Elemente Finite a Implanturilor Subperiostale în Edentația Totală – Studiu bazat pe sistemul MaI Implant® de la Integra Implants®
1. Referință bibliografică
- Titlul articolului: Analiza prin Elemente Finite a Implanturilor Subperiostale în Edentația Totală – Studiu bazat pe sistemul MaI Implant® de la Integra Implants®
- Autori: Rafał Zieliński, Jerzy Sowiński, Martyna Piechaczek, Jakub Okulski, Marcin Kozakiewicz
- Revista: Materials
- Anul publicării: 2023
- DOI: 10.3390/ma16237466
2. Context științific
Reabilitarea pacienților complet edentați care prezintă o atrofie severă a maxilarului sau mandibulei reprezintă una dintre cele mai dificile provocări din implantologia modernă. Implanturile endoosoase convenționale necesită un volum osos suficient pentru a asigura stabilitatea primară și osteointegrarea pe termen lung. În numeroase situații clinice, acest lucru impune proceduri complexe de augmentare osoasă.
Pentru pacienții cu resorbție osoasă avansată, vârstnici sau cu o capacitate redusă de regenerare tisulară, tratamentele reconstructive extinse pot fi contraindicate sau dificil de realizat. Dezvoltarea tehnologiilor digitale, a planificării pe baza CBCT și a fabricației CAD/CAM personalizate a redeschis interesul pentru implanturile subperiostale individualizate.
Sistemul MaI Implant® (Maxilla/Mandible Personalized Implant) reprezintă o nouă generație de implanturi subperiostale proiectate individual pentru fiecare pacient pe baza anatomiei osoase tridimensionale.
3. Obiectivul studiului
Scopul cercetării a fost evaluarea comportamentului biomecanic al implantului personalizat MaI Implant® prin metoda Analizei cu Elemente Finite (Finite Element Analysis – FEA).
Autorii au urmărit să determine impactul diferitelor niveluri de încărcare și al variației direcției forțelor asupra:
- deplasărilor structurale;
- deformațiilor;
- tensiunilor mecanice generate în implant;
- stabilității generale a sistemului.
Ipoteza de lucru a fost aceea că implanturile subperiostale personalizate ar putea reprezenta o alternativă viabilă pentru pacienții cu atrofie maxilară severă.
4. Materiale și metodă
Studiul a fost realizat exclusiv prin simulare numerică și nu a inclus pacienți sau evaluări clinice.
Au fost analizate două modele digitale:
- un implant subperiostal individual;
- o restaurare completă formată din două implanturi subperiostale conectate printr-o bară.
Modelele au fost dezvoltate utilizând Autodesk Inventor și analizate în mediul Ansys Workbench prin metoda elementelor finite.
Materialul utilizat pentru simulare a fost aliajul de titan Ti-6Al-4V (Grad 5), caracterizat prin:
- modul de elasticitate: 107 GPa;
- limita de curgere: 1092 MPa;
- coeficient Poisson: 0,323;
- densitate: 4,405 g/cm³.
Pentru simulări au fost aplicate forțe de:
- 100 N;
- 800 N.
De asemenea, au fost evaluate trei direcții de încărcare:
- 90°;
- 60°;
- 30°.
Analiza a urmărit distribuția deplasărilor, a deformațiilor și a tensiunilor von Mises în diferite zone ale implantului și ale structurii protetice.
5. Rezultate principale
Rezultatele au demonstrat că majorarea încărcării de la 100 N la 800 N produce o creștere semnificativă a deplasărilor în întreaga structură implantară.
În modelul implantului individual:
- deplasările au crescut cu aproximativ 713% pe suprafața externă;
- pe partea internă creșterea medie a fost de aproximativ 702%.
Influența direcției forței s-a dovedit și mai importantă.
Reducerea unghiului de încărcare de la 90° la 30° a determinat:
- o creștere medie de 576% a deplasărilor pe suprafața externă a multi-uniturilor;
- o creștere de aproximativ 551% pe suprafața internă.
Valorile tensiunilor von Mises identificate în componentele implantului au variat între:
23,7 MPa și 268,5 MPa.
În modelul restaurării complete cu două implanturi unite printr-o bară, cele mai mari deplasări au fost observate la nivelul barei de conectare, în special în condițiile încărcărilor oblice.
6. Interpretare clinică
Rezultatele evidențiază faptul că stabilitatea biomecanică a implanturilor subperiostale personalizate depinde în mare măsură de direcția și intensitatea forțelor masticatorii.
Forțele aplicate oblic generează deplasări și tensiuni semnificativ mai mari comparativ cu încărcările axiale. Acest aspect este relevant clinic deoarece în condiții reale masticația produce predominant forțe multidirecționale și nu exclusiv verticale.
Analiza sugerează că:
- distribuția punctelor de fixare este esențială;
- stabilizarea implantului influențează direct comportamentul mecanic;
- proiectarea digitală individualizată poate contribui la reducerea zonelor de suprasolicitare.
Autorii subliniază că lipsa unei stabilizări adecvate reprezintă factorul cu cel mai mare impact asupra deplasărilor observate în simulare.
7. Relevanță clinică
Datele obținute pot fi utile în următoarele situații:
- edentație totală cu atrofie severă a maxilarului;
- pacienți care nu pot beneficia de grefe osoase extinse;
- planificarea digitală a implanturilor personalizate;
- reabilitări fixe complexe susținute de implanturi subperiostale;
- optimizarea designului biomecanic al structurilor CAD/CAM.
Rezultatele oferă informații importante pentru proiectarea implanturilor, însă nu permit formularea unor concluzii definitive privind succesul clinic pe termen lung.
8. Nivelul dovezii științifice și limitări
Acest studiu reprezintă o cercetare preclinică bazată pe simulare computerizată.
Limitările principale includ:
- absența pacienților și a evaluărilor clinice;
- imposibilitatea reproducerii complete a comportamentului biologic al osului;
- lipsa evaluării remodelării osoase în timp;
- imposibilitatea simulării tuturor condițiilor funcționale din cavitatea orală.
Prin urmare, rezultatele trebuie interpretate ca dovezi biomecanice și nu ca dovezi clinice directe privind performanța sistemului MaI Implant®.
9. Date esențiale ale studiului
- Tipul studiului: analiză prin elemente finite (FEA)
- Nivelul dovezii: studiu preclinic
- Participanți: nu au fost incluși pacienți
- Modele analizate: implant individual și restaurare completă cu două implanturi
- Material: titan Ti-6Al-4V (Grad 5)
- Forțe aplicate: 100 N și 800 N
- Unghiuri evaluate: 90°, 60°, 30°
- Interval tensiuni von Mises: 23,7–268,5 MPa
- Rezultat principal: reducerea unghiului de încărcare produce o creștere marcată a deplasărilor structurale
- Factor critic: stabilizarea implantului
10. Importanța științifică
Studiul oferă una dintre primele evaluări biomecanice detaliate ale unui sistem subperiostal personalizat destinat reabilitării pacienților cu atrofie maxilară severă.
Integrarea tehnologiilor CBCT, CAD/CAM și imprimării tridimensionale permite dezvoltarea unor soluții personalizate pentru cazurile care nu pot fi tratate prin implantologie convențională.
Deși rezultatele nu furnizează date privind supraviețuirea clinică a implanturilor, ele contribuie la înțelegerea mecanismelor de distribuție a forțelor și pot constitui baza unor viitoare studii clinice prospective.
11. Concluzie editorială
Analiza prin elemente finite a sistemului MaI Implant® demonstrează că performanța biomecanică a implanturilor subperiostale personalizate este influențată în mod direct de stabilizarea structurii, de magnitudinea încărcării și de direcția aplicării forțelor. Încărcările oblice generează cele mai importante deplasări și solicitări mecanice, subliniind necesitatea unei planificări digitale riguroase și a unei fixări optime a implantului. Deși rezultatele sunt promițătoare, validarea clinică pe termen lung rămâne esențială pentru confirmarea eficacității acestei abordări terapeutice.
