Implanturi subperiostale personalizate din titan, din două piese versus dintr-o singură piesă, pentru mandibule edentate atrofice: o analiză prin metoda elementelor finite

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/

Implanturi subperiostale personalizate din titan, din două piese versus dintr-o singură piesă, pentru mandibule edentate atrofice: o analiză prin metoda elementelor finite

1. Referință științifică

• Titlul studiului: Two-piece versus single-piece patient-specific titanium subperiosteal implants in atrophied edentulous mandibles: A finite element analysis
• Autori: Mariam Ahmed Roshdy, Maha Wagdy El Kerdawy, Adel Hamdy Abo El Fetouh, Mahmoud Mokhtar El Far
• Revista științifică: Computers in Biology and Medicine
• Anul publicării: 2025
• DOI: 10.1016/j.compbiomed.2025.110897
• PMID: 40779986

2. Context științific

Reabilitarea implantară a mandibulelor complet edentate cu atrofie osoasă severă reprezintă în continuare una dintre cele mai dificile provocări din implantologia orală. În anumite situații clinice, augmentarea osoasă extinsă sau alte proceduri reconstructive invazive nu sunt indicate, ceea ce impune identificarea unor soluții terapeutice alternative. În acest context, implanturile subperiostale personalizate din titan au redevenit o opțiune de interes datorită progreselor în imagistica tridimensională, planificarea digitală și tehnologiile CAD/CAM.

În mod tradițional, aceste implanturi erau fabricate ca structuri monobloc. Mai recent, au fost dezvoltate variante alcătuite din două piese, concepute pentru a facilita inserarea chirurgicală și adaptarea la anatomia pacientului. Cu toate acestea, literatura de specialitate nu oferea până acum o comparație directă între comportamentul biomecanic al celor două concepte. Studiul de față își propune să completeze această lacună printr-o analiză tridimensională realizată cu metoda elementelor finite.

3. Obiectivul studiului

Scopul cercetării a fost compararea comportamentului biomecanic al două modele de implanturi subperiostale personalizate din titan: un design monobloc și un design alcătuit din două piese. Autorii au utilizat o analiză tridimensională prin metoda elementelor finite pentru a evalua diferențele privind distribuția tensiunilor la nivelul osului periimplantar, al cadrului implantului, al șuruburilor de fixare și al restaurării protetice în condiții simulate de încărcare funcțională.

4. Metodologie

Acesta este un studiu preclinic, bazat pe o analiză tridimensională prin metoda elementelor finite (3D Finite Element Analysis – 3D FEA).

Modelul digital a fost realizat pe baza unei tomografii computerizate multislice a unui pacient cu mandibulă complet edentată. Au fost simulate două implanturi subperiostale personalizate: un implant monobloc amplasat pe o parte a mandibulei și un implant din două piese pe partea contralaterală. Ambele structuri susțineau o proteză cimentată cu arcadă dentară scurtată, sprijinită pe patru bonturi protetice și aflată în ocluzie cu o proteză totală maxilară mobilizabilă cu sprijin mucozal.

Au fost efectuate două simulări prin aplicarea unei forțe oblice unilaterale de 50 N, la un unghi de 30°, în regiunea celui de-al doilea premolar mandibular. Parametrii analizați au inclus tensiunile din osul periimplantar, tensiunile Von Mises din cadrul implantului, șuruburile de fixare și proteză, precum și deformarea totală a șuruburilor de fixare.

5. Rezultatele principale

Analiza a evidențiat că valorile tensiunilor din osul periimplantar au fost, în general, similare pentru cele două configurații de implanturi subperiostale. De asemenea, tensiunile înregistrate la nivelul șuruburilor de fixare și deformarea totală a acestora au fost comparabile, sugerând un comportament mecanic apropiat pentru aceste componente.

Diferența cea mai importantă a fost observată la nivelul cadrului implantului. În simularea corespunzătoare designului din două piese, tensiunea maximă Von Mises a fost de 150,09 MPa, în timp ce pentru structura monobloc valoarea a fost de 60,74 MPa în condiții similare de încărcare. Astfel, cadrul implantului din două piese a fost supus unor tensiuni interne de peste două ori mai mari comparativ cu modelul monobloc.

Potrivit autorilor, aceasta reprezintă principala diferență biomecanică identificată între cele două concepte constructive.

6. Analiză clinică

Acest studiu oferă informații valoroase privind comportamentul biomecanic al implanturilor subperiostale personalizate utilizate pentru reabilitarea mandibulelor sever atrofiate. Rezultatele sugerează că împărțirea cadrului implantului în două componente nu modifică semnificativ transmiterea forțelor către osul periimplantar sau către șuruburile de fixare. Din această perspectivă, ambele modele prezintă un comportament biomecanic comparabil.

În schimb, diferența observată la nivelul cadrului implantului merită o atenție deosebită. Valorile mai ridicate ale tensiunilor interne înregistrate pentru designul din două piese pot indica o distribuție mecanică mai puțin favorabilă în condițiile simulate. Totuși, această observație nu poate fi interpretată ca dovadă a unui risc clinic crescut de fractură, eșec al implantului sau apariție a complicațiilor mecanice, deoarece studiul nu a evaluat rezultate clinice.

Fiind bazată exclusiv pe o simulare prin metoda elementelor finite, cercetarea nu oferă informații privind osteointegrarea, supraviețuirea implanturilor, complicațiile biologice sau performanța protetică pe termen lung. Prin urmare, concluziile trebuie considerate dovezi biomecanice preliminare, care necesită validare prin studii clinice.

7. Aplicații clinice

Rezultatele acestui studiu pot fi utile în planificarea tratamentului pacienților cu mandibule complet edentate și atrofie osoasă severă, în special în situațiile în care augmentarea osoasă extinsă sau alte proceduri reconstructive invazive nu sunt indicate.

De asemenea, datele pot contribui la optimizarea proceselor de planificare digitală, proiectare CAD/CAM și dezvoltare a implanturilor subperiostale personalizate. Cu toate acestea, deoarece dovezile provin exclusiv dintr-o simulare biomecanică, rezultatele nu trebuie interpretate drept recomandări clinice definitive în absența confirmării prin studii clinice prospective.

8. Nivelul dovezilor, limitări și transparență

Această publicație reprezintă un studiu preclinic computațional, bazat pe o analiză tridimensională prin metoda elementelor finite, ceea ce îi conferă un nivel de dovezi inferior studiilor clinice prospective sau revizuirilor sistematice.

Metodologia permite evaluarea standardizată a comportamentului biomecanic, însă nu furnizează informații privind răspunsul biologic al țesuturilor, supraviețuirea implanturilor, complicațiile protetice sau rezultatele clinice pe termen lung.

Principalele limitări sunt legate de natura modelării numerice și de lipsa validării clinice.

În informațiile disponibile nu sunt menționate conflicte de interese și nici surse specifice de finanțare.

9. Punctele-cheie ale studiului

• Tipul studiului: Studiu preclinic cu analiză tridimensională prin metoda elementelor finite (3D FEA)
• Nivelul dovezilor: Studiu computațional preclinic
• Populația sau materialul analizat: Model digital realizat pe baza unei tomografii computerizate a unei mandibule complet edentate
• Numărul de pacienți sau implanturi: Neprecizat în informațiile disponibile
• Durata urmăririi: Nu se aplică
• Obiectivul principal: Compararea biomecanică a implanturilor subperiostale personalizate monobloc și din două piese
• Rezultatul principal: Tensiuni similare în osul periimplantar și în șuruburile de fixare, însă tensiuni Von Mises semnificativ mai mari în cadrul implantului din două piese (150,09 MPa față de 60,74 MPa)
• Concluzia științifică: Designul monobloc a demonstrat un comportament biomecanic mai favorabil la nivelul cadrului implantului, în timp ce ceilalți parametri analizați au fost comparabili.
• Limitări: Simulare computațională fără validare clinică și fără date privind rezultatele pe termen lung.

10. Impact științific

Acest studiu aduce date biomecanice originale într-un domeniu insuficient investigat până în prezent. Potrivit autorilor, este prima cercetare care compară direct implanturile subperiostale personalizate monobloc și cele din două piese utilizând analiza prin metoda elementelor finite.

În loc să propună modificări imediate ale practicii clinice, studiul contribuie la o mai bună înțelegere a modului în care configurația cadrului implantului influențează distribuția tensiunilor mecanice. Deși ambele modele au prezentat un comportament similar în ceea ce privește osul periimplantar și șuruburile de fixare, structura monobloc a demonstrat un avantaj biomecanic la nivelul cadrului implantului. Aceste rezultate pot orienta dezvoltarea viitoare a implanturilor personalizate și reprezintă o bază pentru cercetări experimentale și clinice ulterioare.

11. Concluzie editorială

Această analiză prin metoda elementelor finite indică faptul că implanturile subperiostale personalizate din titan, monobloc și din două piese, prezintă un comportament biomecanic comparabil în ceea ce privește osul periimplantar și șuruburile de fixare în condițiile simulate. Principala diferență constă în cadrul implantului, unde designul monobloc a prezentat tensiuni interne mai reduse. Deși aceste rezultate oferă informații utile pentru optimizarea implanturilor personalizate, relevanța lor clinică trebuie confirmată prin studii clinice prospective bine concepute.