Implanturi subperiostale cu structură reticulară fabricate prin tehnologie aditivă pentru reabilitarea crestelor alveolare sever atrofiate

Liyun Bai, Lingling Zheng, Ping Ji, Haoyuan Wan, Nazi Zhou, Rui Liu, Chao Wang

Full text link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34984904/

Implanturi subperiostale cu structură reticulară fabricate prin tehnologie aditivă pentru reabilitarea crestelor alveolare sever atrofiate

1. Referință științifică

• Titlul studiului: Additively Manufactured Lattice-like Subperiosteal Implants for Rehabilitation of the Severely Atrophic Ridge
• Autori: Liyun Bai, Lingling Zheng, Ping Ji, Haoyuan Wan, Nazi Zhou, Rui Liu, Chao Wang
• Revista științifică: ACS Biomaterials Science & Engineering
• Anul publicării: 2022
• DOI:1021/acsbiomaterials.1c00962

2. Context științific

Reabilitarea implanto-protetică a pacienților cu atrofie severă a crestelor alveolare reprezintă una dintre cele mai dificile provocări din implantologia orală. În situațiile în care volumul osos rezidual nu permite inserarea implanturilor endoosoase convenționale, este necesară identificarea unor soluții terapeutice alternative. În acest context, implanturile subperiostale au revenit în atenția comunității științifice datorită progreselor înregistrate în planificarea digitală și în tehnologiile de fabricație aditivă.

Imprimarea 3D a structurilor metalice permite realizarea unor implanturi complet personalizate, adaptate anatomiei fiecărui pacient. Totuși, succesul clinic al acestor dispozitive depinde nu doar de precizia adaptării anatomice, ci și de comportamentul lor biomecanic și de capacitatea de integrare biologică în țesutul osos. Studiul de față investighează dacă o structură reticulară poate optimiza distribuția solicitărilor mecanice și poate favoriza simultan formarea de os nou la nivelul interfeței implant–os.

3. Obiectivul studiului

Scopul acestui studiu a fost evaluarea performanțelor biomecanice și a răspunsului biologic al unui implant subperiostal personalizat cu structură reticulară, proiectat digital și fabricat prin tehnologie aditivă. Autorii au urmărit să determine dacă acest nou concept poate asigura o stabilitate mecanică adecvată, poate stimula neoformarea osoasă și poate permite reabilitarea funcțională a pacienților cu atrofie osoasă severă.

4. Metodologie

Studiul a utilizat o abordare multidisciplinară, desfășurată în mai multe etape. Inițial, a fost realizată o analiză prin metoda elementelor finite pentru evaluarea distribuției tensiunilor mecanice generate de noul design al implantului. Ulterior, a fost proiectat digital un implant subperiostal personalizat cu structură reticulară și fabricat prin imprimare 3D metalică.

Evaluarea biologică a fost efectuată pe șase câini Beagle, utilizând examinări histologice și microtomografie computerizată pentru analiza răspunsului osos din jurul implantului. În etapa clinică, implanturile personalizate au fost inserate la pacienți edentați cu mandibulă sever atrofiată, folosind un protocol de încărcare imediată. Rezumatul disponibil nu precizează numărul exact al pacienților incluși și nici criteriile detaliate de evaluare clinică.

5. Rezultatele principale

Analiza prin elemente finite a demonstrat că structura reticulară distribuie mai uniform solicitările mecanice către suprafața osoasă subiacentă comparativ cu modelele implantare convenționale. Această caracteristică ar putea reduce concentrarea locală a tensiunilor și ar putea contribui la o stabilitate biomecanică mai favorabilă.

Evaluările preclinice au evidențiat formarea de os nou atât în interiorul, cât și în jurul structurii implantului. Aceste observații au fost confirmate atât prin examen histologic, cât și prin microtomografie computerizată, sugerând o integrare biologică favorabilă.

În etapa clinică, implanturile personalizate au rămas funcționale pe parcursul unei perioade de urmărire de 12 luni, fără apariția durerii sau a infecțiilor raportate. Investigațiile imagistice efectuate la finalul perioadei de monitorizare au evidențiat semne compatibile cu neoformarea osoasă și osteointegrarea dispozitivului. Autorii consideră că implanturile subperiostale imprimate 3D cu structură reticulară oferă o stabilitate suficientă pentru reabilitarea crestelor alveolare sever atrofiate.

6. Analiză clinică

Acest studiu reflectă evoluția implanturilor subperiostale către soluții complet personalizate, bazate pe integrarea planificării digitale și a fabricației aditive. Elementul inovator nu constă exclusiv în utilizarea imprimării 3D, ci mai ales în arhitectura reticulară a implantului, concepută pentru a optimiza simultan distribuția forțelor funcționale și integrarea biologică la nivel osos.

Un punct forte al cercetării îl reprezintă asocierea simulărilor numerice, a experimentării pe model animal și a unei prime aplicări clinice. Această abordare oferă informații complementare privind fezabilitatea tehnică și răspunsul biologic al noului concept. Rezultatele histologice susțin ipoteza conform căreia structura deschisă poate facilita colonizarea implantului de către țesutul osos nou format.

Cu toate acestea, rezultatele trebuie interpretate cu prudență. Datele clinice disponibile sunt limitate, deoarece rezumatul nu indică numărul exact al pacienților și nici parametrii clinici analizați. În plus, perioada de urmărire de douăsprezece luni nu permite evaluarea performanței pe termen lung, a supraviețuirii implanturilor sau a eventualelor complicații biologice și protetice. Prin urmare, studiul trebuie considerat în principal o demonstrație preliminară a fezabilității acestei abordări.

7. Aplicații clinice

Rezultatele obținute sugerează că implanturile subperiostale personalizate cu structură reticulară pot reprezenta o opțiune terapeutică pentru pacienții cu atrofie severă a crestelor alveolare, în situațiile în care inserarea implanturilor convenționale este limitată de deficitul osos.

Studiul evidențiază, de asemenea, potențialul fluxurilor digitale și al tehnologiei de fabricație aditivă pentru dezvoltarea unor soluții implantare adaptate particularităților anatomice individuale. Răspunsul biologic observat susține continuarea cercetărilor privind utilizarea structurilor reticulare în implantologia orală.

Totuși, pe baza datelor disponibile, această tehnică nu poate fi considerată în prezent o procedură standard în practica clinică.

8. Nivelul dovezilor, limitări și transparență

Această publicație reprezintă un studiu preclinic asociat unei validări clinice preliminare, care combină analiza prin elemente finite, cercetarea pe model animal și o aplicare clinică inițială.

Nivelul general al dovezilor poate fi considerat moderat. Principalele limitări identificate sunt numărul redus de informații clinice disponibile, lipsa precizării numărului de pacienți incluși și perioada de urmărire limitată la 12 luni.

Rezumatul disponibil nu menționează existența unor conflicte de interese sau a unor surse de finanțare. În consecință, aceste aspecte nu pot fi evaluate pe baza informațiilor furnizate.

Concluziile trebuie considerate preliminare și necesită confirmare prin studii clinice prospective, desfășurate pe loturi mai mari de pacienți și cu perioade de urmărire extinse.

9. Punctele-cheie ale studiului

• Tipul studiului: Studiu preclinic cu validare clinică preliminară.
• Nivelul dovezilor:
• Populația studiată: Șase câini Beagle și pacienți edentați cu atrofie mandibulară severă.
• Numărul pacienților: Neprecizat în rezumatul disponibil.
• Durata urmăririi: 12 luni.
• Principalul criteriu evaluat: Stabilitatea biomecanică și integrarea biologică a unui implant subperiostal personalizat cu structură reticulară.
• Rezultatul principal: Distribuție îmbunătățită a solicitărilor mecanice, formare de os nou și menținerea funcționalității implantului pe durata monitorizării.
• Concluzia științifică: Implanturile subperiostale cu structură reticulară fabricate prin tehnologie aditivă prezintă rezultate promițătoare pentru reabilitarea crestelor alveolare sever atrofiate.
• Limitări: Date clinice limitate, numărul pacienților neprecizat și perioadă relativ scurtă de urmărire.

10. Impact științific

Acest studiu contribuie la dezvoltarea unei noi generații de implanturi subperiostale personalizate fabricate prin tehnologii de imprimare 3D. Originalitatea cercetării constă în asocierea unei arhitecturi optimizate biomecanic cu dovezi biologice provenite din evaluări preclinice și dintr-o primă experiență clinică.

Rezultatele furnizează informații relevante privind comportamentul mecanic și integrarea tisulară a implanturilor cu structură reticulară și susțin continuarea dezvoltării soluțiilor personalizate pentru pacienții cu atrofii osoase severe. Totodată, studiul evidențiază necesitatea unor cercetări clinice suplimentare înainte ca această abordare să poată fi adoptată pe scară largă.

Mai degrabă decât să stabilească un nou standard terapeutic, această lucrare creează premisele unor investigații prospective menite să confirme siguranța, predictibilitatea și eficacitatea pe termen lung a acestor implanturi.

11. Concluzie editorială

Acest studiu propune o abordare inovatoare bazată pe implanturi subperiostale personalizate, realizate prin imprimare 3D și caracterizate printr-o structură reticulară concepută pentru a optimiza atât stabilitatea biomecanică, cât și integrarea osoasă. Rezultatele experimentale și clinice preliminare sunt încurajatoare, însă trebuie interpretate cu prudență având în vedere nivelul actual al dovezilor. Studii clinice prospective mai ample vor fi necesare pentru a confirma eficacitatea și fiabilitatea acestei strategii terapeutice pe termen lung.