So sánh phân bố ứng suất giữa các implant nha khoa tiêu chuẩn đặt trong xương ghép, implant gò má và implant dưới màng xương ở hàm trên mất răng toàn bộ bị tiêu xương nặng: Phân tích phần tử hữu hạn ba chiều

H Gözde Keleş, Çiğdem Karaca

Full text link : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37083910/

So sánh phân bố ứng suất giữa các implant nha khoa tiêu chuẩn đặt trong xương ghép, implant gò má và implant dưới màng xương ở hàm trên mất răng toàn bộ bị tiêu xương nặng: Phân tích phần tử hữu hạn ba chiều

1. Thông tin tài liệu khoa học

• Tên nghiên cứu: So sánh phân bố ứng suất giữa các implant nha khoa tiêu chuẩn đặt trong xương ghép, implant gò má và implant dưới màng xương ở hàm trên mất răng toàn bộ bị tiêu xương nặng: Phân tích phần tử hữu hạn ba chiều
• Tác giả: H. Gözde Keleş, Çiğdem Karaca
• Tạp chí khoa học: The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants
• Năm xuất bản: 2023
• DOI: 10.11607/jomi.9987

2. Bối cảnh khoa học

Phục hồi chức năng cho bệnh nhân mất răng toàn bộ kèm teo xương hàm trên nghiêm trọng là một trong những thách thức lớn nhất trong lĩnh vực cấy ghép implant nha khoa và phẫu thuật hàm mặt. Tình trạng tiêu xương tiến triển cùng với sự khí hóa xoang hàm làm giảm đáng kể thể tích xương còn lại, khiến việc đặt implant nha khoa tiêu chuẩn trở nên khó khăn hoặc không khả thi nếu không có các thủ thuật tái tạo xương.

Để giải quyết vấn đề này, nhiều phương pháp điều trị đã được phát triển. Ghép xương tự thân vẫn là lựa chọn phổ biến nhằm tăng thể tích xương nâng đỡ implant. Implant gò má được xem là một giải pháp thay thế trong các trường hợp tiêu xương nặng. Gần đây, sự phát triển của công nghệ thiết kế số và quy trình CAD/CAM đã thúc đẩy sự trở lại của các implant dưới màng xương được cá thể hóa bằng vật liệu titan hoặc polyether ether ketone (PEEK).

Mặc dù từng kỹ thuật đều đã được báo cáo với những kết quả lâm sàng tích cực, các nghiên cứu so sánh trực tiếp về mặt cơ sinh học giữa các phương pháp này vẫn còn hạn chế. Do đó, việc đánh giá sự phân bố ứng suất dưới tác động của lực chức năng có ý nghĩa quan trọng đối với việc tối ưu hóa điều trị phục hình implant ở bệnh nhân teo xương hàm trên nặng.

3. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là so sánh đặc tính cơ sinh học của bốn phương án phẫu thuật được sử dụng trong phục hồi cố định trên implant cho bệnh nhân mất răng toàn bộ và teo xương hàm trên nghiêm trọng.

Các tác giả tập trung đánh giá sự phân bố ứng suất tại xương, implant, trụ phục hình và khung phục hình nhằm xác định những ưu điểm và hạn chế cơ học của từng giải pháp điều trị.

4. Phương pháp nghiên cứu

Đây là một nghiên cứu tiền lâm sàng sử dụng phân tích phần tử hữu hạn ba chiều (3D Finite Element Analysis – FEA).

Một mô hình hàm trên mất răng toàn bộ và tiêu xương nặng được xây dựng từ dữ liệu chụp cắt lớp vi tính (CT). Trên mô hình này, bốn kịch bản điều trị được thiết lập:

• Tái tạo toàn bộ hàm trên bằng ghép xương mào chậu trước kết hợp nâng xoang hai bên và đặt implant tiêu chuẩn.
• Tái tạo vùng trước hàm trên bằng ghép xương từ ngành lên xương hàm dưới kết hợp implant gò má ở vùng sau.
• Sử dụng implant dưới màng xương hai mảnh bằng titan.
• Sử dụng implant dưới màng xương hai mảnh bằng PEEK.

Tất cả các mô hình đều được tác động bởi lực thẳng đứng 150 N và lực bên 50 N. Sau đó, ứng suất tại xương vỏ, xương xốp, implant, trụ phục hình và khung phục hình được phân tích bằng phần mềm chuyên dụng.

5. Kết quả chính

Kết quả cho thấy mỗi phương án điều trị có một đặc điểm phân bố ứng suất riêng biệt.

Mô hình ghép xương mào chậu ghi nhận giá trị ứng suất kéo cao nhất ở cả xương vỏ và xương xốp dưới tải trọng thẳng đứng. Đồng thời, đây cũng là mô hình có ứng suất von Mises lớn nhất tại implant.

Mô hình implant dưới màng xương bằng PEEK tạo ra ứng suất nén cao nhất tại cả xương vỏ và xương xốp. Theo các tác giả, ứng suất nén tại xương xốp trong mô hình này vượt quá ngưỡng chịu tải sinh lý được chấp nhận đối với loại mô xương này.

Đối với trụ phục hình và khung phục hình, các giá trị ứng suất cao nhất được ghi nhận ở nhóm implant dưới màng xương bằng titan dưới cả tải trọng thẳng đứng và tải trọng bên.

Nhìn chung, không có phương án điều trị nào cho thấy ưu thế cơ sinh học tuyệt đối trên tất cả các cấu trúc được đánh giá.

6. Phân tích lâm sàng

Một trong những điểm đáng chú ý nhất của nghiên cứu là việc không tồn tại một giải pháp lý tưởng cho mọi trường hợp teo xương hàm trên nghiêm trọng. Mỗi phương pháp đều làm thay đổi cách thức truyền tải lực nhai và tạo ra các kiểu phân bố ứng suất khác nhau trong hệ thống xương – implant – phục hình.

Ghép xương mào chậu giúp tạo điều kiện đặt implant nha khoa tiêu chuẩn nhưng đồng thời làm gia tăng ứng suất tại cả mô xương và implant. Điều này có thể liên quan đến đặc tính cơ học của loại xương ghép được sử dụng.

Trong khi đó, sự kết hợp giữa ghép xương từ ngành lên xương hàm dưới và implant gò má cho thấy khả năng giảm ứng suất ở một số vùng xương. Tuy nhiên, các giá trị ứng suất tăng lên dưới tải trọng bên cho thấy việc kiểm soát lực cắn và thiết kế phục hình đóng vai trò rất quan trọng đối với thành công lâu dài của điều trị.

Sự khác biệt giữa implant dưới màng xương bằng titan và PEEK cũng mang lại những thông tin hữu ích. PEEK dường như truyền tải lực nhiều hơn tới mô xương xung quanh, trong khi titan tập trung ứng suất nhiều hơn trong bản thân cấu trúc implant và phục hình.

Do đây là nghiên cứu mô phỏng bằng máy tính, các kết quả không nên được xem là bằng chứng trực tiếp về hiệu quả lâm sàng lâu dài mà nên được hiểu như những dữ liệu cơ sinh học hỗ trợ quá trình ra quyết định điều trị.

7. Ứng dụng lâm sàng

Kết quả của nghiên cứu có thể hữu ích trong các tình huống sau:

• Phục hồi implant cho bệnh nhân teo xương hàm trên nghiêm trọng.
• Điều trị mất răng toàn bộ bằng phục hình cố định trên implant.
• Lập kế hoạch ghép xương tự thân quy mô lớn.
• Điều trị bằng implant gò má.
• Ứng dụng implant dưới màng xương cá thể hóa.
• Thiết kế phục hình toàn hàm trên nền implant.
• Quy trình lập kế hoạch điều trị kỹ thuật số và CAD/CAM.
• Các ca phục hồi phức tạp trong implant nha khoa và phẫu thuật hàm mặt.

Nghiên cứu cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đánh giá cơ sinh học trong quá trình lựa chọn phương án điều trị và thiết kế phục hình.

8. Mức độ bằng chứng, hạn chế và tính minh bạch

Đây là một nghiên cứu tiền lâm sàng dựa trên phân tích phần tử hữu hạn, do đó mức độ bằng chứng thấp hơn so với các thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên hoặc các tổng quan hệ thống.

Các tác giả đã chỉ ra một số hạn chế quan trọng. Mô hình nghiên cứu được xây dựng dựa trên các giả định toán học và không thể tái hiện hoàn toàn các điều kiện sinh học thực tế trong cơ thể người. Ngoài ra, nghiên cứu không phân tích riêng ứng suất xuất hiện trên các vít cố định implant dưới màng xương.

Vì vậy, các kết quả cần được diễn giải một cách thận trọng và cần được xác nhận bằng các nghiên cứu lâm sàng cũng như các thử nghiệm in vivo trong tương lai.

Nghiên cứu được tài trợ bởi Đơn vị Điều phối Dự án Nghiên cứu Khoa học của Đại học Hacettepe. Các tác giả tuyên bố không có xung đột lợi ích liên quan đến nghiên cứu này.

9. Những điểm nổi bật của nghiên cứu

• Loại nghiên cứu: Phân tích phần tử hữu hạn ba chiều (3D FEA)
• Mức độ bằng chứng: Nghiên cứu tiền lâm sàng mô phỏng bằng máy tính
• Đối tượng nghiên cứu: Mô hình ảo của hàm trên mất răng toàn bộ và tiêu xương nặng
• Số lượng bệnh nhân: Không áp dụng
• Số lượng implant: Thay đổi tùy theo từng mô hình mô phỏng
• Thời gian theo dõi: Không áp dụng
• Tiêu chí đánh giá chính: Phân bố ứng suất cơ sinh học
• Kết quả chính: Không có phương án điều trị nào vượt trội ở tất cả các tiêu chí
• Kết luận khoa học: Mỗi chiến lược điều trị có những ưu điểm và hạn chế cơ học riêng
• Hạn chế chính: Mô phỏng số và thiếu xác nhận lâm sàng trực tiếp

10. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu này đóng góp đáng kể cho lĩnh vực implant nha khoa bằng cách so sánh trực tiếp nhiều phương pháp điều trị khác nhau dành cho bệnh nhân teo xương hàm trên nghiêm trọng trong cùng một mô hình nghiên cứu. Đây là cách tiếp cận tương đối hiếm gặp trong y văn hiện nay.

Kết quả cho thấy sự phân bố lực chức năng phụ thuộc không chỉ vào loại implant được sử dụng mà còn vào đặc tính cơ học của vật liệu và phương thức neo giữ trong xương. Điều này giúp mở rộng hiểu biết về cơ chế hoạt động của các implant gò má, implant dưới màng xương và các kỹ thuật ghép xương tự thân.

Ngoài ra, nghiên cứu còn cung cấp cơ sở khoa học cho việc phát triển các giải pháp implant cá thể hóa, tối ưu hóa thiết kế phục hình và nâng cao hiệu quả của các quy trình kỹ thuật số trong phục hồi implant phức tạp.

11. Kết luận biên tập

Phân tích phần tử hữu hạn ba chiều trong nghiên cứu này cho thấy điều trị phục hồi cố định trên implant ở bệnh nhân teo xương hàm trên nghiêm trọng luôn đi kèm với những đánh đổi về mặt cơ sinh học. Không có phương án nào được chứng minh là tối ưu trong mọi tình huống. Mỗi giải pháp đều có mô hình phân bố ứng suất riêng ảnh hưởng đến xương, implant và phục hình. Đối với các bác sĩ implant và phẫu thuật hàm mặt, kết quả này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xây dựng kế hoạch điều trị cá thể hóa, kết hợp các yếu tố giải phẫu, phẫu thuật, phục hình và cơ sinh học nhằm tối ưu hóa kết quả lâu dài cho bệnh nhân.