Dependency of dental implants’ primary stability on rotational speed of insertion: In-vitro investigations in synthetic and natural bone
Este estudio in vitro que utiliza la inserción controlada por CNC en hueso sintético y natural demuestra que aumentar la velocidad de rotación de 5 a 25 rpm mejora significativamente varios indicadores de estabilidad primaria, mientras que aumentar la velocidad a 50 rpm no produce ningún beneficio adicional.
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Cuando se pierde un diente, se puede plantar un tornillo de titanio en el hueso de la mandíbula para sujetar una nueva corona en su lugar. Para que esta raíz artificial se convierta en una parte permanente del cuerpo, primero debe sobrevivir a un periodo de espera crítico donde depende enteramente de un agarre mecánico firme dentro del hueso. Este agarre inicial, conocido como estabilidad primaria, es la base para el proceso biológico que eventualmente fusiona el metal con el tejido vivo. Si el tornillo se tambalea aunque sea ligeramente durante esas primeras semanas, el proceso de curación falla. Si bien los cirujanos saben que la forma del tornillo y la calidad del hueso importan mucho, una variable ha permanecido en el misterio: ¿cambia la velocidad a la que se enrosca el tornillo en el hueso la capacidad con la que este se sujeta?
Para responder a esto, investigadores de la Universidad Tecnológica de Amirkabir en Irán diseñaron un experimento preciso para probar cómo la velocidad de rotación de un implante dental afecta su estabilidad inicial. Utilizaron sesenta tornillos idénticos, cada uno de cuatro milímetros de ancho y diez milímetros de largo, e insertaron cada uno en dos tipos diferentes de material. Un material era un bloque de espuma de poliuretano rígida, una sustancia sintética utilizada frecuentemente en laboratorios porque sus propiedades son perfectamente uniformes y repetibles. El otro era hueso fresco de la costilla de una vaca, que imita la estructura compleja e irregular del hueso humano. Para asegurar que las manos humanas o la fatiga no influyeran en los resultados, una máquina controlada por computadora realizó cada inserción. La máquina enroscó los tornillos en los materiales a tres velocidades específicas: una lenta de cinco rotaciones por minuto, una media de veinticinco rotaciones por minuto y una rápida de cincuenta rotaciones por minuto.
El equipo midió la estabilidad de cada tornillo utilizando varios métodos diferentes. Registraron la fuerza máxima requerida para enroscar el tornillo, la energía total utilizada durante el proceso de enroscado y una puntuación de resonancia que indica qué tan firmemente se asienta el tornillo en su orificio. También realizaron una prueba destructiva donde empujaron el tornillo directamente hacia abajo hasta que falló, midiendo cuánta fuerza y energía podía soportar la combinación hueso-tornillo antes de romperse. Los resultados revelaron un patrón claro en la espuma sintética: a medida que la velocidad aumentaba de cinco a veinticinco rotaciones por minuto, los indicadores de estabilidad mejoraban significamente. Los tornillos se sujetaban con más fuerza, requerían más energía para ser expulsados y mostraban puntuaciones de resonancia más altas. Sin embargo, cuando la velocidad aumentó de veinticinco a cincuenta rotaciones por minuto, la estabilidad no mejoró más. La velocidad adicional simplemente no aportó ningún agarre extra.
La historia fue ligeramente diferente en el hueso de vaca natural. Aquí, la velocidad de inserción no cambió significativamente la fuerza requerida para enroscar el tornillo, ni cambió la energía total utilizada durante el proceso. Sin embargo, las otras medidas de estabilidad contaron una historia similar a la de la espuma. La puntuación de resonancia y la energía requerida para expulsar el tornillo aumentaron significativamente cuando la velocidad pasó de cinco a veinticinco rotas por minuto, pero nuevamente, aumentar la velocidad a cincuenta rotaciones por minuto no ofreció ningún beneficio adicional. Los investigadores observaron que la espuma sintética y el hueso natural se comportaban de manera diferente respecto a la fuerza necesaria para enroscar el tornillo, lo que sugiere que la espuma no copia perfectamente cómo reacciona el hueso real ante la velocidad. Esta diferencia resalta que, si bien los materiales sintéticos son útiles para pruebas controladas, no pueden replicar completamente el comportamiento complejo y dependiente de la tasa del hueso vivo.
En última instancia, el estudio sugiere que, para los materiales y condiciones probados, enroscar el implante más rápido de veinticinco rotaciones por minuto no proporciona ninguna ventaja adicional en términos de estabilidad inicial. La mayor ganancia en la capacidad de sujeción ocurre cuando se pasa de una velocidad muy lenta a una moderada. Ir incluso más rápido no hace que el implante sea más seguro, aunque sí termina el trabajo en menos tiempo. Los hallazgos indican que los cirujanos podrían no necesitar presionar por velocidades más altas para lograr mejores resultados, y que la elección de veinticinco rotaciones por minuto podría ser un punto ideal que equilibra la eficiencia con la máxima estabilidad inicial.
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