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Osteointegración

Publicado por Dr. Dario Vieira el 15 Octubre 2015 en Odontologia

A la luz de los estudios clínicos publicados por Brånemark desde 1977, las concepciones sobre la naturaleza deseable de la interfase hueso-implante han evolucionado considerablemente. La interposición de tejido fibroso conjuntivo representa el concepto “clásico”, pero los excelentes resultados clínicos a largo plazo, publicados por los suecos, prueban que el contacto directo hueso-implante, la osteointegración, es mas viable a largo plazo.

Fibrointegración

Los primeros estudios histológicos publicados sobre los implantes de tipo hoja de titanio (Babbush, 1972; Manderson, 1972; James, 1974; Doms, 1974, Meenaghan y cols., 1974) mostraban que el implante quedaba separado del hueso por una o varias capas de tejido fibroso de origen conjuntivo. Este tejido, descrito como altamente organizado, amortiguaba, al parecer, las tensiones masticatorias, de la misma forma que un desmodonto alrededor de un diente.

Los estudios publicados sobre la fibrointegración (Bert, 1981, 1985 y 1986) muestran que los resultados no son estables a medio y largo plazo, y con el tiempo los fracasos aumentan rápidamente en el maxilar y de forma mas lenta en la mandíbula.

Los resultados a los 15 años (Bert, 1987) demuestran claramente que le mantenimiento de los implantes a largo plazo, colocados según el concepto de la interposición de tejido fibroso, es aleatorio y esta concepción de la interfase hueso-implante sólo entraña fracaso a corto, medio o largo plazo.

La interposición de tejido fibroso entre hueso e implante, concepto clásico de la implantología tradicional, no permite asegurar anclajes de larga duración por los elementos protésicos. La noción habitual era la de “ofrecer el servicio” al paciente durante un plazo limitado, mas largo en la mandíbula que en el maxilar superior; inevitablemente, si se efectuaba un análisis honesto del caso, habría que recurrir a otro tipo de prótesis, de forma general removible.

Osteointegración

El contacto directo entre el hueso y el implante, la osteointegración descrita por Brånemark y cols., muestra resultados clínicos netamente mejorados en relación a la concepción precedente. El estudio de Adell y cols. (1981) a 15 años muestra en efecto un 91% de buenos resultados en la mandíbula y un 82% en el maxilar superior. Pero al diferencia fundamental entre este concepto y el anterior es que estos resultados se aplican desde el primer año y, además, muestran una notable estabilidad en el tiempo, lo que permite actualmente afirmar que se pueden realizar anclajes permanentes. Estos resultados se refieren de manera exclusiva a las reconstrucciones completas sobre implantes, pues son las mas difíciles, lo que corrobora a validez de este método.

Los criterios de éxito, publicados por Albrektsson y cols. (1986), son:

  • Clínicos: inmovilidad, sonido claro a la percusión y ausencia de síndrome infeccioso doloroso y de parestesias permanentes.
  • Radiológicos: ausencia de un espacio radiotransparente periimplantario y perdida ósea inferior a 0,2 mm por año después del primer año.

La capacidad de un implante de ser osteointegrado depende de seis factores que es necesario analizar cuidadosamente para obtener resultados previsibles. Los tres primeros factores dependen del fabricante del implante, y los otros tres, del cirujano.

Biocompatibilidad del material

El material utilizado por Brånemark es el titanio denominado “comercialmente puro”, es decir, en el que las impurezas son menos del 0,25%, mientras que el titanio utilizado de forma anterior, por ejemplo, para las hojas de Linkow era una aleación de titanio, de 6% de aluminio y 4% de vanadio: TiAl6V4.

La tolerancia biológica del titanio puro fue demostrada, en 1951 por Leventhal y luego por Beder y cols. (1956, 1957 y 1959), primero en el perro y luego en el hombre. Todavia hoy no se ha publicado ninguna reacción toxica al titanio, aunque esté en grandes concentraciones (Toth y cols., 1985), mientras que, por el contrario, el aluminio en grandes concentraciones es el responsable de fracutras oseas patológicas y encefalitis Tampoco se ha publicado reacción cancerígena alguna, experimental o clínica (Fergusson, 1960). Según Smith (1982), no se conoce ninguna reacción alérgica al titanio. Los cultivos tisulares efectuados por Gould (1981), Kasemo (1985) y MacQueen (1987) muestran que las células son perfectamente viables con su contacto, y los experimentos en animales (Gould, 1981) sólo revelan rara vez células gigantes multinucleadas (macrófagos) en su proximidad.

El titanio es un material altamente reactivo e inestable en relación con sus óxidos. Esta inestabilidad le hace muy resistente a los ataques por los medios líquidos, ya que se vuelve al adquirir una fina capa de oxido muy tenaz y protector. Por esta pasividad, el titanio, entre todos los metales, presenta la mejor resistencia a la corrosión.

Las propiedades mecánicas del implante son inherentes al metal, pero las bioquímicas son las causas de la capa de oxido que determina la fisiología de la interfase (Lausmaa, 1984; Kasemo, 1985). La capa de oxido de titanio esta formada por varios oxidos estables: oxido de titanio (TiO), dióxido de titanio (TiO2) y trióxido de dititanio (Ti2O3), este ultimo muy similar al oxido de aluminio, cuya formula química es Al2O3. Desde el punto de vita bioquímico, Kasemo (1985) piensa que el titanio debe ser mas bien considerado como un oxido de aluminio.

Un articulo de Parr y cols. (1985) resume lo que se debe considerar del titanio:

  • El titanio y sus aleaciones poseen propiedades mecánicas que los hacen materiales implantarios ideales.
  • El titanio y sus aleaciones se oxidan instantáneamente en el aire. Este oxido de superficie es extremadamente estable en el ambiente fisiológico corporal.
  • La estabilidad y la inercia de la capa de oxido ayudan a proteger el titanio frente a la corrosión cuando se utiliza en el organismo.
  • La eliminación de todos los contaminantes es importante cuando se prepara el metal para la implantación
  • El titanio puede combinarse en el organismo con metales de pasividad equivalente (como las aleaciones de cobalto con cromo) sin causar ningún tipo de corrosión galvánica.

En la actualidad, el titanio comercialmente puro es el material universal de la implantologia dental. Las aleaciones de titanio parecen presentar propiedades equivalentes, aunque la investigación clínica todavía es insuficiente. Los problemas surgidos con los materiales de recubrimiento como la hidroxiapatita (Bert, 1994) hacen que se les rechace a favor del titanio puro y de sus 30 años de investigación.

Diseño del implante

Existen diferentes diseños de implantes: tornillos, cilindros y hojas. La preparación del lugar óseo receptor, directamente ligada a la forma del implante, hace que en algunos casos deban rechazarse implantes, como los de hojas, por la ausencia de instrumentación calibrada.

Entre los implantes, hoy en día, los mas utilizados son los tornillos (los Brånemark son los mas antiguos) y los cilindros (el implante IMZ es el mas antiguo). Los estudios comparativos entre estas dos formas de implanes (bert y Missika, 1992) muestran que en la mandíbula los tornillos dan los mejores resultados. En el maxilar superior, los cilindros parecían dar los mejores resultados iniciales y estudios a 8 años demuestran que los tornillos tienen una mejor estabilidad con el tiempo. Efectivamente, los implantes cilíndricos a menudo muestran una interfase radiotransparente después de algunos años, interfase que parece aumentar con el tiempo y desencadena fracasos a medio plazo, lo cual no ocurre con los implantes de tornillo. Además, la evolución de la técnica quirúrgica en el maxilar superior y la aparición de implantes autorroscables que dan mejor estabilidad inicial hacen que los resultados iniciales de los tornillos sean actualmente equivalentes a los de los cilindros.

Estado de la superficie del material

El estado de la superficie de un material influye en su capacidad de ser osteointegrado. Efectivamente, el titanio presenta una capa de oxido considerada perfectamente capaz de incorporar iones neutros como el calcio y el fosforo, componentes básicos del hueso. La osteointegracion no es sólo un contacto directo entre un hueso y un implante, sino una reacción bioquímica entre le hueso y el oxido de titanio que crea una unión difícil de destruir. Pero el oxido de titanio también puede incorporar fluoruros o metales que la desnaturalicen (Mac Queen, 1983). El titanio no debe entrar en contacto con ningún contaminante como el talco de los guantes quirúrgicos, otros metales o el suero fisiológico. El embalaje de los implantes debe protegerlos de estos contactos, como el tubo de titanio de los implantes Nobelpharma que permite atornillar el portaimplante o los portaimplantes directamente colocados (Stéri-Oss, IMZ, Specra System, etc.) que limitan la contaminación accidental.
Desde el punto de vista microscópico, el estado de la superficie facilita que la sangre recubra el material, induciendo una cicatrización rápida y la osteointegracion (Büsing y cols., 1983). La energía de superficie de un material determina su ángulo de tensión superficial y, por tanto, su humectabilidad (Baier, 1988) El material con una energía de superficie escasa es hidrófobo, mientras que, si la energía es elevada, las células se extienden y desarrollan rápidamente. El mismo autor indica que la tensión superficial mínima seria de 40 dinas/cm. El estudio Hoedt (1986) analiza la capacidad in vitro de la sangre de recubrir la superficie de diversos materiales (titanio, alúmina y cobalto-cromo). Los mejores resultados se obtienen con el titanio y la alúmina. La fibrina y los hematíes no tieen ninguna capacidad de adhesión a estos materiales lisos o enarenados durante 5 segundos, mientras que un enarenamiento mas prolongado o la transformación rugosa de una superficie con una fresa diamantada permite una adhesión mayor de la fibrina. Esta adhesión de la fibrina favorece ulteriormente la aposición ósea directa, pues es el primer estadio de la cicatrización ósea.

Estos trabajos confirma los de Claes y cols. (1976) y Olmstead y cols. (1983) que han demostrado que una superficie rugosa ofrece una mayor adherencia al hueso que una superficie lisa si se mantiene los demás parámetros sin cambios.

Cuando se coloca el implante, es de suma importancia que la sangre del paciente recubra primero su superficie. Todas las operaciones de fresado o de roscado deben desarrollarse bajo aspersión abundante e suero fisiológico, pero el enroscado o la impactación deben hacerse sin aspersión y evitando todo contacto con la mucosa o la saliva del paciente. Esto permite la adhesión de las proteínas plasmáticas y la fijación del callo, y, por tanto, la colonización celular de la superficie del implante.

Preparación del lecho óseo

Las condiciones de la preparación del lecho óseo receptor ejercen una influencia sobre su cicatrización. Con independencia de las precauciones quirúrgicas adoptadas, aparecerá inevitablemente una zona necrótica como resultado del traumatismo infligido al hueso. Parece que el principal factor de perturbación de la correcta cicatrización del hueso es el calor generado por los instrumentos rotatorios en el momento de la preparación del lecho óseo receptor.

Los conocimientos sobre esta temperatura crítica han evolucionado recientemente. Clásicamente se pensaba que esta temperatura era de 56 grados Celsius, temperatura que desnaturaliza las fosfatasas alcalinas del hueso (Matthews, 1972; Ludevig, 1972; Rhinelander y cols., 1979). Otros autores han propuesto temperaturas inferiores, como Rouiller (55 grados durante 3 minutos, 1953), Lundskog (50 grados durante 30 segundos, 1972), etc. De hecho, lo importante no es saber a qué temperatura se necrosa el hueso, sino cuál es la elevación máxima de temperatura que permite una reconstrucción ósea correcta en contacto. El estudio de Eriksson y cols. (1983) aporta numerosos datos esclarecedores sobre los efectos a corto y largo plazo de una elevación de temperatura dentro del hueso. Los resultados, muestran que la temperatura que no debe sobrepasarse es de 47 grados durante 1 minuto para obtener un remodelanmiento óseo normal en contacto con el implante.

Toda temperatura superior provoca el cese permanente de la circulación sanguínea y, por tanto, una zona necrótica que no mostrara ningún signo de reparación al cabo de 100 días.

La técnica quirúrgica de inserción del implante debe guiarse en estos estudios, procurando no calentar en ningún momento el hueso. El estudio sistemático del fresnado ha sido publicado por Franquin y cols. (1989); estos autores valoraron los siguiente parámetros por teletermometria: la eficacia mecánica, la velocidad de rotación, la duración del fresado, la presión aplicada, el diámetro del taladrado, la naturaleza del enfriamiento, el estado de la superficie del taladrado y la cantidad de material levantado. Al preparar el lecho óseo receptor, hay que tener en cuenta los siguiente elementos:

-Utilizar instrumentos con una eficacia de corte máxima. Brunel y cols. (1962) han demostrado que el desgaste de un instrumento comporta una elevación de temperatura. Sinedo el desgaste de un instrumento de muy difícil cuantificación y variando según la densidad del hueso, lo mas prudente es no utilizar fresas reutilizables. La evolución actual de los materiales hace que la mayoría de fabricantes propongan fresas desechables: fresa de bola, fresa de 2 mm, prefresa de 2/3 mm y fresas terminales de 2,8, 3 y 3,15 mm. Estas fresas aseguran un trabajo perfecto por un precio relativamente bajo, por lo que deben utilizarse sistemáticamente.
-Evitar que se ensucien las herramientas, ya que esto disminuya su eficacia mecánica. La fresa será limpiada regularmente para eliminar las virutas óseas resultantes del horadamiento, y es necesario seleccionar herramientas en que resulte posible eliminar estas virutas.
-La velocidad de rotación de los instrumentos influye en la temperatura desarrollada durante la preparación ósea. Para los horadamientos iniciales se admite una velocidad de rotación del orden de 1.500 rpm, a condición de que el instrumento de corte sea retirado del neoalveolo tan pronto como sea posible, para poder enfriarlo y limpiarlo bajo una aspersión de suero fisiológico. El hueso eventualmente lesionado a esta velocidad será eliminado ulteriormente por el horadamiento terminal. Para un implante cilíndrico no conviene sobrepasar las 200 rpm; en este caso se aplica una técnica de horadamiento secuencial para enfriar el instrumento lo más a menudo posible- El roscado, si se trata de un implante tipo tornillo, debe hacerse manualmente, a una velocidad que no exceda de 15 rpm, pues, una vez que el paso de rosca está engarzado, el instrumento no puede ser retirado del hueso. Nuevamente, la aspersión debe ser constante (Brånemark y cols., 1981).
-Las fresas de irrigación interna no parecen responder a los criterios de calidad de un instrumento rotatorio. En efecto, estas fresas de avanzada tecnología tienen un precio elevado, lo que no permite renovarlas con la frecuencia deseable. Los fabricantes recomiendan cambiarlas cada 30 perforaciones, lo que es un error, ya que no tiene en cuenta la densidad del hueso. Una sínfisis mentoniana convierte en ineficaz a una fresa después de la tercera o cuarta perforación, porque comporta una elevación de temperatura superior a la que la irrigación interna puede rebajar. Además, la limpieza del canal interno es imposible de realizar perfectamente, lo que transforma estas fresas en verdaderos reservorios de bacterias, etc.

Tecnica quirúrgica

La preparación de la sala de intervención debe seguir un protocolo riguroso y lógico. Noesta de mas recomendar la lectura del articulo de Zeitoun y cols. (1989) del numero especial de Actualités Odonto-Stomatologiques dedicado a la asepsia. Estos autores describen una “organización meditada” completa que permite una desinfección eficaz de los locales, del material, de los que intervienen y del lugar operatorio. Deben recordarse algunos puntos

  • La sala escogida debe adaptarse a una desinfección eficaz, es decir, provista de un suelo que permita una limpieza húmeda con el mínimo material posible, paredes lavables y un sillón de skai con mínimas costuras posibles.
  • Debe eliminarse le polvo antes que el movimiento en al sala lo ponga en suspensión
  • – Las superficies deben estar limpias antes de descontaminarlas.
  • – Nunca hay que barrer en seco
  • – Hay que limitar al máximo el movimiento del personal en la sala de intervención
  • –  El personal debe estar correctamente formado.

Cabe plantearse si es mejor trabajar en una consulta dental o en un quirófano. La respuesta varia según las condiciones: <> (Zeitoun, 1989)

La formación y motivación del equipo quirúrgico son siempre los factores determinantes de una eficaz prevención

Condiciones de colocación

La utilización de un material biocompatible, una técnica quirúrgica suave y condiciones de asepsia correcta ya se aplicaban para la colocación de los implantes dentales. Por el contrario, las condiciones preconizadas por Brånemark y cols. difieren notablemente.

Desde 1975, Nixon observa que las condiciones biomecánicas tienen una influencia sobre la naturaleza de la interfase, y los apartados de “discusión” de otros dos artículos (Armitage y cols., 1971; Driskell, 1974) sugieren que las cargas aplicadas sobre el implante y la fecha de inicio de la carga modifican la naturaleza histológica de la interfase

El estudio de Brunski (1979) en el perro, llevado a cabo utilizando implantes de hoja, demuestra claramente que, si se cargan de inmediato los implantes de titanio, se produce una interposición de tejido fibroso entre el hueso y el implante que presenta una orientación paralela a la interfase, mientras que, si se sumergen los implantes, se obtiene sistemáticamente un contacto directo hueso-implante.

Este estudio ha sido confirmado por Akagawa y cols. (1986) en implantes de titanio y alúmina, quienes observaron lo siguiente:

-Cuando el implante se carga de manera inmediata, se hallan una o varias capas de tejido fibroso, sobre todo en su parte media y apical.
-Cuando el implante se sumerge, se origina un contacto directo hueso-implante en la mayoría de sus regiones, en una proporción del 85 al 90% de los casos.

Es evidente que la conexión retardada de un implante es uno de los factores principales de su integración ósea, independientemente del material utilizado y de la forma que presente el implante.

La ausencia de presiones durante el periodo inicial de la cicatrización favorece el contacto directo hueso-implante, que solo se alcanza sumergiendo el implante

En efecto, cuando se conecta el muñón o el sistema, sobrepasando mínimamente el plano de la encía, se puede someter el implante a numerosas presiones. Estas pueden estar ligadas a la acción de la lengua o de las mejillas, al bolo alimentario durante su reducción o simplemente a la presencia de la base de la prótesis provisional (incluso rebajada) en el punto de emergencia del implante.

Si se reúnen las condiciones enunciadas por Brånemark, el implante puede integrarse en el hueso, con independencia del tipo, la forma y el material utilizados.

Fracasos de la osteointegración

Los fracasos de la osteointegración pueden ser debidos:

  • A un calentamiento del hueso durante la preparación del lugar receptor.
  • A una presión excesiva del implante contra el hueso, creando así una capa hialina
  • A una carga prematura
  • A una mala inmovilización inmediata después del implante
  • A una infección preoperatoria.Los fracasos aparecen rápidamente. La mayoría ocurren en los primeros 6 meses, antes de su conexión por la expulsión espontanea o durante la misma, constatándose su movilidad. Algunos fracasos aparecen en los primeros 2 meses después de su conexión: no se advierte entonces el silencia clínico total que permite asegurar la osteointegración correcta. La colocación de una prótesis provisional permite, entre otras cosas, valorar este estadio fundamental de la reconstrucción protésica.

Después de este periodo, los fracasos son excepcionales.

La mayoría de veces, después de la retirada del implante y una cicatrización de 6 semanas (Bert, 1994), es posible recolocar un implante en el mismo lugar, y la experiencia demuestra que esta segunda tentativa generalmente se acompaña de éxito. Existen muy pocos fracasos absolutos o definitivos, mientras que la mayoría de fracasos iniciales pueden ser corregidos por otros implantes.

La comprensión el conjunto de estos principios es indispensable para obtener éxito en implantología. La selección del material o materiales se hará en función de este conocimiento y permitirá escoger un sistema osteointegrable. Pero aunque el sistema sea osteointegrable, su osteointegración depende del operador y el respeto por los principios enunciados.

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