Diseño y desarrollo de implantes dentales

En qué consiste un buen diseño de un implante dental?

Un implante dental debe:

* Restaurar la función masticatoria
* Ser estéticamente agradable
* Ser fácil para el cirujano su colocación
* Perdonar a los errores humanos cuando se coloca
* Oseointegrarse en un tiempo razonable
* Ser resistente al uso regular y excesivo
* Ser sencillo de fabricar y controlar
* Ser de larga duración, aunque la prótesis presente inconvenientes
* Se adapte a todos los tipos de huesos
* Tener una tasa de fracaso muy baja
* Tener un precio razonable, para permitir que sea accesible a más gente




Estabilidad del implante

Estabilidad primaria del implante es crítico en la obtención de éxito de la oseointegración. Friberg reportó una tasa de fracaso de los implantes del 32% para aquellos implantes que mostraron estabilidad inicial inadecuada. Los principales contribuyentes a la estabilidad inicial del implante se han sugerido en ser la longitud del implante, el diámetro, textura de la superficie, y configuración de la rosca.

Estabilidad primaria del implante en el hueso mandibular denso, medida con análisis de frecuencia de resonancia, fue similar a la estabilidad del implante medido después de 3-4 meses. Sin embargo, la estabilidad inicial puede ser significativamente menor en huesos de baja densidad que aumenta el riesgo de fracaso. Aunque la densidad ósea y la cantidad son factores locales y no se puede controlar, el diseño del implante y la técnica quirúrgica puede ser adaptada a la situación específica del hueso para mejorar la estabilidad inicial del implante. Mientras que diferentes diseños de implantes han demostrado similares estabilidades iniciales en hueso denso, la estabilidad del implante en hueso blando de baja densidad puede ser influenciado por el diseño del implante.

Tratamiento de superficie

Es importante diferenciar la estabilidad inicial del implante obtenido a partir de características de la superficie topográfica de la adquirida por íntimo contacto hueso-implante obtenido por la densidad del hueso. Mayores tasas de fracaso después de la carga se han reportado para los implantes con superficies relativamente lisas, en comparación con los implantes de superficie rugosa. Sin embargo, en un meta-análisis de Cochran, las tasas de arco superior de éxito para los implantes de superficie rugosa se observaron a ser significativamente mayor que la tasa de éxito en la mandíbula de estos implantes, lo que puede sugerir que la diferencia en las tasas de éxito debido a las características de la superficie del implante son más probable que se encuentren en densidades óseas menores.

En situaciones difíciles como biomecánicamente carga temprana / inmediata de los implantes dentales, logrando una buena estabilidad primaria es fundamental. Aún así, parece que las complicaciones post-operatorias asociadas a comienzos de carga de implantes dentales se producen en las primeras etapas.

Así, un factor esencial también puede ser mantener / aumentar la estabilidad obtenida con el tiempo inicial (la estabilidad del implante secundario). La estabilidad del implante secundario se determina por la respuesta del tejido óseo a la cirugía y la superficie del implante. Glauser en un estudio clínico comparó las estabilidades de los implantes mecanizados y oxidados sometidos a carga inmediata en el maxilar posterior durante 6 meses por medio del Análisis de Frecuencia de resonancia (RFA). Los resultados encontraron que los implantes de superficie modificada mantienen la estabilidad del implante durante los primeros 3 meses de curación en contraste con los implantes de superficie mecanizada. 

En un estudio clínico prospectivo sobre la carga inmediata de los implantes mecanizados colocados en todas las regiones de la mandíbula, Glauser reportó una tasa de fracaso del 17,3% después de 1 año y el análisis de las pérdidas mostró que la mayoría de los fracasos se produjeron en el maxilar posterior. En un reciente estudio utilizó implantes oxidados (rugosidad de la superficie incrementada) con un protocolo similar y experimentado sólo 3% de fallos atribuyen el éxito mejorada a los cambios en la superficie de textura.

Rosca del implante

Patrones de rosca en los implantes dentales en la actualidad varían desde microrroscas cerca del cuello del implante (AstraTech, UniDentalDirect) a macrorroscas amplias en la mitad del cuerpo (Biohorizons, Steri-Oss, Nobel Biocare) y una variedad de roscas de tono alterados para inducir la autorrosca y la compresión del hueso (Implant Innovations). Así, un gran número de modificaciones han sido empleados por compañías de implantes para acentuar el efecto de las roscas. Sin embargo, muy pocos han sido científicamente documentada. Más de un diseño de implante podría funcionar igualmente bien en el tratamiento de un paciente, y la determinación de que el diseño es mejor'' '' puede depender de cómo se da prioridad a los diferentes objetivos de tratamiento del paciente.

Aunque la evidencia clínica no está clara sobre los efectos de la forma de la rosca del implante sobre la estabilidad inicial del implante, se puede deducir que el diseño de rosca puede ser influyente en hueso de mala calidad, y no ser tan significativa en hueso de buena calidad.

Cuello del implante

Las tensiones más altas entre el implante y el hueso se han reportado en el hueso cortical en la región del cuello del implante como se demuestra en el Análisis de Elementos Finitos (FEA) de los implantes de carga con o sin superestructura. Esto es consistente con los resultados de experimentos y estudios clínicos que han demostrado que la pérdida de hueso comienza alrededor del cuello del implante. Se ha sugerido que el cuello del implante debe ser suave / pulido, el apoyo a la creencia de que el módulo de cresta no debe estar diseñado para soportar cargas.

Sin embargo, la pérdida significativa de hueso crestal se ha informado de implantes con 3 mm de largo cuello pulido suave. Después de la colocación de un implante endoóseo, hay una remodelación ósea inicial / remodelación durante la curación y la creación de un sello biológico alrededor del cuello del implante. Esta remodelación ósea para el sellado biológico es una combinación de un epitelio de 1.0-1.5 mm de la unión y un 1,5 -2,0 mm región tejido conectivo que se establece superior a la cresta alveolar. La evidencia de los estudios in vivo apoya la observación de establecimiento de un sello biológico.

Hammerle no observó hueso crestal y se mantiene por encima de la unión del plasma de titanio pulverizado Superficie (TPS) y el cuello mecanizado con sistema de implante ITI, y concluyeron que los cuellos de implante pulido no se integran, como Buser demostró en su modelo de mini-cerdo. Del mismo modo, el modelado de hueso se produce a un nivel donde comienza la superficie porosa, con los implantes Endopore. Atrofia por desuso, debido a la sub-normal estimulación mecánica, se ha especulado que es un factor etiológico de esta resorción ósea marginal.

Parece que cuando las cabezas de los implantes han sido colocados en la cresta del hueso cortical del hueso alveolar va a cambiar en el proceso de establecer un ancho biológico, y que este comportamiento modelado / remodelación ocurre típicamente al nivel donde comienzan las roscas del tornillo y / o comienza la topografía de la superficie rugosa. Diseño de los implantes, por tanto, tener en cuenta la remodelación ósea en el establecimiento de la anchura biológica. El uso de un módulo de cresta rugosa que esté a nivel con la cresta del hueso puede proporcionar un estímulo de estrés positiva para el hueso y disminuir la pérdida ósea en esta zona, mientras que la parte lisa del módulo crestal, por encima del nivel de la cresta ósea, debe proporcionar un área de contacto con el tejido conectivo y epitelial.

Mihalko utilizando FEA, demostró que las condiciones mecánicas para el mantenimiento del hueso en la región crestal puede mejorarse si el implante está provisto de ranuras circunferenciales.

Al-Sayyed en un estudio en animales con carga de implantes dentales con recubrimiento poroso tenia cuellos mecanizados lisos de dos alturas diferentes, demostró significativamente más pérdida de hueso adyacente a los implantes con largos cuellos mecanizados que a los implantes con un cuello corto. La ventaja de superficies ásperas en la reducción de la pérdida de hueso crestal ha sido también demostrada por Hermann. En su estudio dos diferentes partes de un cuerpo de implante fueron comparados, el primer grupo de implante tenía la unión rugosa / lisa colocada en la cresta del hueso durante la cirugía, mientras que el segundo grupo tenía la unión rugosa / lisa colocado 1,5 mm por debajo del hueso. Después de 6 meses, el nivel del hueso se mantuvo en la altura original del grupo de implante primero, mientras que la pérdida de hueso de 1,5 mm se produjo en el segundo grupo, con una reducción de los niveles de hueso a la región de transición entre la superficie áspera y suave.

Los resultados del estudio por Hansson también apoya el concepto de que una estimulación mecánica mejorada del hueso marginal puede ser provocada por proporcionar el cuello del implante con elementos en bruto. Norton evaluó radiográficamente 33 implantes unitarios para un máximo de 4 años y reportaron cantidades significativamente menores de la pérdida de hueso, 0,32 mm mesial y distal 0,34 mm con un sistema de implantes que incorpora elementos MicroThread de retención en el cuello del implante (Astra Tech Implant Dental, UnidentalDirect). Un estudio prospectivo de 5 años de duración del mismo sistema de implante en implantes unitarios también reveló una mínima pérdida de hueso marginal y el mantenimiento óseo en la región transcortical.

La evidencia parece sugerir que funcionalmente la carga del hueso en la cresta con un cuello de implante rugoso induce un estrés favorable en el hueso y reduce eficazmente la atrofia por desuso.

Parece que, para un hueso de baja densidad, los implantes deben ser seleccionados en un principio de bioingeniería que el cuerpo del implante tenga un perfil de rosca que mantiene los niveles de tensión en el 'estado de zona estacionario "y un cuello del implante (la parte en contacto con la cortical hueso) con un perfil de rosca que estimula la conservación del hueso. Como el hueso cortical es mínimo en las zonas de hueso de baja densidad, la rosca del modulo crestal o la implantes dentales rugosa de los implantes dentales debe ser tal que se reduce el componente de cizallamiento de fuerzas sobre la cresta ósea.

Aflojamiento de tornillo

Estos patrones (superficie del implante, rosca del implante, el cuello del implante) son muy importantes, pero no menos es la importancia que el pilar más tarde se coloca sobre el implante y debe funcionar como un dispositivo de una sola pieza.

Aflojamiento del tornillo es una cuestión clave teniendo en cuenta el diseño del implante dental
¿Por qué ocurre? Que hace que el tornillo se afloje en un período de tiempo?

Las complicaciones más frecuentes son el aflojamiento del tornillo de unión, fractura y fisuras de las partes de los implantes dentales. Mientras que el aflojamiento de la conexión de tornillo genera la mayoría de las incomodidades del paciente en el uso de implantes, la rotura conduce a complicaciones mucho más graves y hace que el tratamiento adicional sea extremadamente difícil. Para comprender las razones observadas de complicaciones mecánicas, es necesario conocer la tensión y campos de deformación en los componentes del implante, así como cambios en las condiciones de contorno. Las cargas cíclicas y el carácter de la fractura indican la fatiga del material como la causa fundamental de esta fractura.

En el análisis de un implante dental, la estructura del implante no es trivial, sin embargo, es un problema puramente mecánico. Las cargas y condiciones de contorno tienen ya más complejas razones biomecánicas. Las complejidades más significativas de elemento finito de tensión-deformación y análisis de fatiga son la geometría y la malla de preparación, características de fatiga de material, montaje de implante, cambios fisiológicos de las cargas y, finalmente, definición de las condiciones de entorno describen como un hueso.

Geometría

Los sistemas más comúnmente utilizados consisten en un implante y el pilar con una conexión hexagonal no-rotational, montado mediante un tornillo. Para la simulación completa de comportamiento implante estructura, es necesaria la geometría compleja de modelo tridimensional. Este modelo, que incluye una rosca en espiral, permite tomar en consideración algunos aspectos importantes tales como la simulación completa de la cinemática de un implante, que describe el estado de tensión multiaxial y, lo más importante, la posibilidad de simulación de aflojamiento del tornillo. El resultado más interesante será la relación entre el coeficiente de torsión momento fricción y resistencia a la fatiga o el aflojamiento del tornillo bajo cargas cíclicas.

Fuente: odontologia-online.com


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