Comparația a două modele de implanturi subperiostale în maxilectomia totală: o analiză tridimensională prin metoda elementelor finite

Ilgın Ari, Gülin Acar

Full text link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40246199/

Comparația a două modele de implanturi subperiostale în maxilectomia totală: o analiză tridimensională prin metoda elementelor finite

1. Referință științifică

• Titlul studiului: Comparison of Two Subperiosteal Implant Designs in Total Maxillectomy: A Three-Dimensional Finite Element Analysis
• Revista științifică: Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, Medicine, and Pathology
• Anul publicării: 2025
• DOI: 10.1016/j.jormas.2025.102377

2. Context științific

Reabilitarea implanto-protetică a pacienților care au suferit o maxilectomie totală reprezintă una dintre cele mai dificile provocări din chirurgia orală și reconstrucția maxilo-facială. Pierderea extinsă a osului maxilar limitează utilizarea implanturilor endoosoase convenționale, ceea ce a condus la dezvoltarea implanturilor subperiostale personalizate, concepute pentru a valorifica structurile anatomice restante. Evoluția planificării digitale și a tehnologiilor CAD/CAM permite realizarea unor implanturi adaptate cu precizie anatomiei fiecărui pacient, însă optimizarea designului lor biomecanic rămâne un domeniu activ de cercetare.

Un obiectiv esențial este obținerea unei distribuții eficiente a forțelor masticatorii, reducând în același timp solicitările mecanice asupra osului rezidual și a componentelor implantare. Analiza prin metoda elementelor finite (Finite Element Analysis – FEA) reprezintă un instrument consacrat pentru evaluarea comportamentului biomecanic al diferitelor modele de implanturi înainte de aplicarea lor clinică. În acest context, studiul compară două configurații diferite de implanturi subperiostale destinate reconstrucției după maxilectomie totală.

3. Obiectivul studiului

Scopul studiului a fost compararea comportamentului biomecanic al două modele diferite de implanturi subperiostale utilizate în reconstrucția după maxilectomie totală. Prin intermediul unei analize tridimensionale cu elemente finite, autorii au evaluat modul în care fiecare configurație influențează distribuția tensiunilor în osul restant și solicitările mecanice asupra componentelor implantare în condiții care simulează forțele masticatorii.

4. Metodologie

Acest studiu este un studiu preclinic de simulare computațională, bazat pe o analiză tridimensională prin metoda elementelor finite (FEA).

Autorii au realizat un model tridimensional reprezentând un maxilar superior complet rezecat, încadrat în clasa II. Pe baza acestuia au fost analizate două scenarii terapeutice:

• SC-1: design convențional al unui implant subperiostal.
• SC-2: design modificat, care include o bară diagonală în regiunea zigomatică.

Pentru simularea masticației au fost aplicate două tipuri de încărcare:

• o forță verticală de 450 N;
• o forță oblică de 93 N.

Au fost evaluate tensiunile principale maxime și minime din structurile osoase, precum și tensiunile echivalente von Mises la nivelul componentelor implantare, în special al șuruburilor de fixare.

Rezumatul nu oferă informații privind numărul de pacienți, numărul de implanturi sau existența unei perioade de urmărire clinică, deoarece studiul are exclusiv caracter de simulare biomecanică.

5. Rezultatele principale

Analiza biomecanică a evidențiat diferențe între cele două modele de implanturi, în funcție de direcția forțelor aplicate.

În condițiile unei încărcări verticale, modelul SC-2 a prezentat valori mai ridicate ale tensiunii maxime în regiunea zigomatico-maxilară comparativ cu designul convențional. Aceeași tendință a fost observată și în cazul încărcărilor oblice, când SC-2 a generat niveluri mai mari de tensiune în ambele regiuni analizate față de SC-1.

Comportamentul șuruburilor de fixare a variat în funcție de direcția solicitării. La încărcarea verticală, valorile tensiunilor von Mises au fost mai reduse în cazul designului convențional, în timp ce, la încărcarea oblică, cele mai mici valori au fost înregistrate pentru modelul SC-2.

În ansamblu, analiza numerică nu a demonstrat un avantaj biomecanic semnificativ al implantului prevăzut cu bară diagonală comparativ cu designul subperiostal convențional. Pe baza acestor rezultate, autorii sugerează că viitoarele cercetări ar trebui să urmărească optimizarea designului convențional prin integrarea unor zone anatomice suplimentare de sprijin.

6. Analiză clinică

Deși studiul nu furnizează rezultate clinice, acesta oferă informații biomecanice valoroase pentru dezvoltarea implanturilor subperiostale personalizate destinate reconstrucțiilor maxilare complexe. Rezultatele sugerează că o structură implantară mai complexă nu conduce automat la o distribuție mai favorabilă a forțelor funcționale sau la reducerea solicitărilor mecanice asupra osului restant.

Din perspectiva implantologiei moderne, aceste date evidențiază importanța proiectării implanturilor pe baza unor criterii biomecanice obiective. Odată cu extinderea utilizării fluxurilor digitale și a tehnologiilor CAD/CAM, optimizarea geometriei implanturilor personalizate devine un element esențial pentru îmbunătățirea reconstrucțiilor maxilo-faciale.

Totuși, interpretarea rezultatelor trebuie realizată cu prudență. Analiza prin metoda elementelor finite reproduce exclusiv condiții mecanice controlate și nu poate integra numeroși factori biologici, precum calitatea osului, procesul de vindecare, remodelarea osoasă, variațiile anatomice individuale sau adaptarea funcțională pe termen lung.

Prin urmare, concluziile studiului reprezintă un suport important pentru dezvoltarea viitoarelor modele de implanturi, fără a constitui o dovadă directă a eficacității lor clinice.

7. Aplicații clinice

Rezultatele acestui studiu pot fi utile în următoarele domenii:

• proiectarea implanturilor subperiostale personalizate;
• planificarea digitală a reconstrucțiilor maxilo-faciale complexe;
• fabricarea implanturilor prin tehnologii CAD/CAM;
• optimizarea biomecanică a reabilitărilor implanto-protetice după maxilectomie totală.

Datele disponibile nu permit formularea unor concluzii privind supraviețuirea implanturilor, complicațiile biologice sau protetice ori rezultatele clinice pe termen lung.

8. Nivelul dovezilor, limitări și transparență

Această publicație reprezintă un studiu preclinic de simulare biomecanică bazat pe analiza prin metoda elementelor finite, având un nivel de dovezi inferior studiilor clinice prospective sau studiilor randomizate controlate.

Rezultatele oferă informații utile privind distribuția tensiunilor mecanice între diferite modele de implanturi, însă nu demonstrează superioritatea clinică a niciuneia dintre configurațiile analizate. Principala limitare este caracterul exclusiv computațional al cercetării, care nu reproduce în totalitate condițiile biologice și funcționale întâlnite în practica clinică.

În informațiile furnizate nu sunt menționate conflicte de interese, finanțare din partea industriei sau relații ale autorilor cu producători de implanturi.

9. Punctele-cheie ale studiului

• Tipul studiului: Studiu preclinic bazat pe analiză tridimensională prin metoda elementelor finite.
• Nivelul dovezilor: Studiu biomecanic de simulare computațională.
• Model analizat: Un model digital al maxilarului superior utilizat pentru compararea a două modele de implanturi.
• Numărul de pacienți sau implanturi: Nespecificat în informațiile disponibile.
• Perioada de urmărire: Nu se aplică.
• Criteriul principal evaluat: Distribuția tensiunilor osoase și tensiunile echivalente von Mises la nivelul componentelor implantare.
• Rezultatul principal: Designul cu bară diagonală (SC-2) nu a demonstrat un avantaj biomecanic semnificativ comparativ cu designul subperiostal convențional.
• Concluzia științifică: Cercetările viitoare ar trebui să se concentreze asupra optimizării designului convențional prin utilizarea unor zone anatomice suplimentare de sprijin.
• Limitări: Studiu bazat exclusiv pe simulare numerică, fără validare clinică.

10. Impact științific

Acest studiu contribuie la dezvoltarea cunoștințelor privind implanturile subperiostale personalizate utilizate în reconstrucția după maxilectomie totală. Rezultatele sugerează că o geometrie implantară mai complexă nu garantează automat o performanță biomecanică superioară, evidențiind importanța optimizării globale a designului.

În plus, cercetarea confirmă valoarea analizei prin metoda elementelor finite ca instrument esențial în dezvoltarea preclinică a noilor sisteme implantare. Această abordare permite identificarea potențialelor zone de concentrare a tensiunilor și compararea diferitelor concepte constructive înainte de utilizarea lor clinică. Deși studiul nu demonstrează superioritatea clinică a niciunuia dintre cele două modele analizate, acesta oferă informații relevante pentru implantologi, chirurgi oro-maxilo-faciali și ingineri biomedicali implicați în dezvoltarea implanturilor personalizate. Validarea clinică rămâne însă indispensabilă pentru confirmarea aplicabilității acestor rezultate.

11. Concluzie editorială

Această analiză prin metoda elementelor finite oferă o comparație biomecanică riguroasă între două modele de implanturi subperiostale personalizate destinate reconstrucției după maxilectomie totală. În limitele specifice unei simulări computaționale, designul care include o bară diagonală în regiunea zigomatică nu a demonstrat un avantaj mecanic clar față de configurația convențională. Rezultatele susțin necesitatea optimizării continue a implanturilor personalizate pe baza principiilor biomecanice și evidențiază importanța studiilor clinice viitoare pentru confirmarea relevanței acestor observații în practica medicală.