Tema 2. Osteointegración y Biología Ósea PDF

PRÓTESIS SOBRE IMPLANTES TÉCNICO EN PRÓTESIS DENTALES Osteointegración y biología ósea 02  / 1. Introducción y contextualización práctica 3 1.1. Planteamiento del caso práctico inicia...

PRÓTESIS SOBRE IMPLANTES TÉCNICO EN PRÓTESIS DENTALES Osteointegración y biología ósea 02  / 1. Introducción y contextualización práctica 3 1.1. Planteamiento del caso práctico inicial 3 / 2. Unión hueso-implante 4 / 3. Factores condicionantes de la osteointegración 4 3.1. Factores asociados al paciente 4 3.2. Factores asociados al lecho receptor 5 3.3. Factores relacionados con la técnica quirúrgica y el implante 5 / 4. Mécanica y biología de la osteointegración 6 / 5. Biología ósea y remodelación de la osteointegración 6 / 6. Estabilidad primaria y secundaria 7 6.1. Métodos para evaluar la estabilidad primaria 8 / 7. Éxito y fracaso de la osteointegración 8 / 8. Superficie de los implantes 9 / 9. Composición de los implantes 10 9.1. Titanio 10 9.2. Implantes cerámicos 10 / 10. Caso Práctico 1: “Valoración de caso clínico” 11 / 11. Caso Práctico 2: “Factores de riesgo de los implantes” 11 / 12. Resumen y resolución del caso práctico de la unidad 11 / 13. Bibliografía 12 © MEDAC ISBN: 978-84-18983-15-3 Reservados todos los derechos. Queda rigurosamente prohibida, sin la autorización escrita de los titulares del copyright, bajo las sanciones establecidas en las leyes, la reproducción, transmisión y distribución total o parcial de esta obra por cualquier medio o procedimiento, incluidos la reprografía y el tratamiento informático.  Conocer los diferentes tipos de unión hueso-implante. Aprender los mecanismos por los que se produce la osteointegración. Comprender los conceptos de estabilidad primaria y secundaria. Estudiar la importancia de la superficie de los implantes en el proceso de osteointegración. / 1. Introducción y contextualización práctica A lo largo de esta unidad didáctica nos centraremos en el concepto de osteointegración, proceso fundamental para garantizar el éxito del implante dental. Se estudiarán todos los factores relacionados con este proceso y su importancia en la toma de decisiones. La osteointegración nos habla de unión entre el hueso y el implante, por lo cual debemos conocer aspectos de ambos que nos llevarán al éxito o al fracaso. 1.1. Planteamiento del caso práctico inicial A continuación, vamos a plantear un caso práctico a través del cual podremos aproximarnos de forma práctica a la teoría de este tema. Escucha el siguiente audio donde planteamos la contextualización práctica de este tema, encontrarás su resolución en el apartado Resumen y Resolución del caso práctico. Fig. 1. Imagen del detalle de un implante osteointegrado Audio Intro. “Implante inmediato” https://bit.ly/3hoonUl  TEMA 2. OSTEOINTEGRACIÓN Y BIOLOGÍA ÓSEA Prótesis sobre implantes /4 / 2. Unión hueso-implante Brånemark define la osteointegración como la conexión firme, íntima y duradera que se produce entre la superficie del implante y el hueso que lo sustenta. Con los primeros estudios en animales se observó que el proceso de osteointegración era muy similar al de la reparación de las fracturas óseas. A finales de los 70, Schroeder define la osteointegración como una anquilosis funcional. Se consideraba que un implante se había integrado adecuadamente cuando al someter una carga al implante, no se producía ningún tipo de movimiento. Cuando se observaba movimiento en el implante se observaba una capa de tejido blando entre ambas estructuras. La unión entre hueso e implante puede producirse de distintas maneras: Fibroosteointegración: en la unión hueso-implante se establece un tejido conjuntivo con una alta diferenciación celular semejante al del ligamento periodontal. A día de hoy no es posible conseguir este tipo de unión. Fibrointegración: se produce una interfase entre ambas estructuras de tejido conectivo que encapsula el implante al reconocerlo como un cuerpo extraño. Conduce al fracaso del implante. Osteointegración: se produce una unión ósea entre ambas estructuras, es la unión que se produce cuando el implante se integra adecuadamente. Biointegración: aparece una unión química entre dos componentes, normalmente entre el hueso y un material que se considera bioactivo, Fig. 2. Imagen de un implante osteointegrado como puede ser la hidroxiapatita. / 3. Factores condicionantes de la osteointegración Se han desarrollado multitud de estudios para evaluar la tasa de éxito de los implantes. Actualmente, encontramos descritas tasas de aproximadamente un 98% en estudios a 5 años y del 95% a 10 años. Existen una serie de condicionantes que van a influir en que la integración de un implante esté comprometida en una mayor o menor medida: Factores asociados al paciente. Factores asociados al lecho receptor. Factores relacionados con la técnica quirúrgica y el implante. 3.1. Factores asociados al paciente El estado general del paciente tiene una gran importancia. Es necesario realizar una correcta historia clínica del paciente. Existen patologías sistémicas que están asociados a una peor capacidad de cicatrización como por ejemplo la diabetes, que hace que los pacientes con esta condición presenten un mayor rechazo de este tipo de tratamientos. Fig. 3. Imagen de persona fumando  TÉCNICO EN PRÓTESIS DENTAL /5 MEDAC · Instituto Oficial de Formación Profesional También, hábitos como el tabaquismo, están asociados a una disminución en la tasa de éxito del tratamiento. Otro factor fundamental es la higiene oral que presenta el paciente. En el caso de que no sea la adecuada, se debe corregir antes de proceder a la realización del tratamiento. 3.2. Factores asociados al lecho receptor También influirán en el éxito del tratamiento factores como la cantidad de hueso residual existente, tanto en anchura como en altura, y la calidad de éste. En la unidad didáctica anterior se describió el fenómeno de reabsorción y cómo podíamos clasificar el hueso en función de su calidad. Por lo general, en el maxilar encontraremos un hueso tipo III y IV y en la mandíbula tipo I y II. La existencia de encía queratinizada alrededor del implante no parece tener un papel importante en la osteointegración inmediata, pero si en el mantenimiento en el tiempo del implante dental. 3.3. Factores relacionados con la técnica quirúrgica y el implante Dentro de estos factores cabe destacar: Utilización de un material que sea biocompatible: en la actualidad la mayor parte de los implantes están compuestos por titanio, este material presenta una gran compatibilidad con los tejidos duros. Selección de un implante con un diseño y superficie adecuados a la zona a implantar. Existen implantes con diferencias micro y macroscópicas. En función de todos los factores descritos se elegirá el implante más adecuado para cada caso. Fig. 4. Diferentes diseños de implantes dentales Realización de una correcta preparación del lecho implantario. Dentro de este punto cabe destacar que el procedimiento quirúrgico debe ser lo más atraumático y aséptico posible. Es importante no sobrecalentar el hueso en el momento del fresado. Respeto del tiempo necesario para la integración del implante en los tejidos. Durante este tiempo se mantendrá al implante libre de cargas. En el caso de cargas inmediatas de arcada completa se intentará que sean lo más bajas posibles. La calidad del hueso va a influir en los tiempos de osteointegración de los implantes. Los huesos más duros precisan menos tiempo que los blandos. Una vez conseguida la osteointegración del implante, será fundamental realizar una prótesis dental con un buen diseño y una correcta distribución de las cargas oclusales que no comprometa el tratamiento con el tiempo.  TEMA 2. OSTEOINTEGRACIÓN Y BIOLOGÍA ÓSEA Prótesis sobre implantes /6 Además, se debe establecer un seguimiento y mantenimiento del tratamiento a lo largo del tiempo. Audio 1. “Tiempos de osteointegración” https://bit.ly/32z8syc / 4. Mécanica y biología de la osteointegración Antes de hablar de los aspectos biológicos que llevan a la osteointegración, es importante que conozcamos en qué consiste el proceso de reabsorción ósea que se produce al extraerse un diente. Tras la exodoncia de una pieza dentaria comienza la cicatrización del alveolo que abarca las siguientes fases: Fase de inflamación: se inicia tras producirse la extracción del diente, dura entre 3 y 5 días. En esta fase se producen dos etapas, vascular y celular. La etapa vascular comienza con una vasoconstricción como consecuencia de la ruptura de los vasos sanguíneos. Esta vasoconstricción hace que disminuya el flujo sanguíneo evitando la pérdida de sangre. A continuación, comienza el periodo de coagulación. Durante la etapa celular se produce la llegada de nutrientes y células del sistema inmune, en este periodo se pasa de la vasoconstricción a la vasodilatación, produciéndose un acúmulo de fluidos conocido como edema. Fase fibroblástica: se produce el depósito de determinadas sustancias que van a favorecer la reparación de la herida. Durante esta fase se produce un gran acúmulo de fibroblastos, célula especializada en la síntesis y mantenimiento del tejido conectivo. La duración de esta fase es de Fig. 5. Fases de la cicatrización de un alveolo 2-3 semanas. Fase de remodelación: marca el final de la cicatrización del alveolo. En esta fase se produce un descenso en la vascularización y el enrojecimiento de la zona. Los tejidos sufren una contracción que como consecuencia hace que los bordes de la herida migren hacia adentro. Al realizar la exodoncia de un diente, en la mayoría de los casos se produce una cicatrización por segunda intención, es decir, los bordes de la herida no quedan unidos. En estos casos la cicatrización es más lenta y existe un mayor riesgo de infección que cuando los bordes de la herida quedan unidos (cicatrización por primera intención). / 5. Biología ósea y remodelación de la osteointegración Para poder colocar un implante dental, es necesaria la preparación previa de un lecho óseo. Al igual que en la cicatrización del alveolo tras la extracción de un diente, este proceso está formado por diferentes fases: a. Fase inflamatoria: En una primera fase, se va a formar un coágulo entre el implante y el hueso y una respuesta inflamatoria. Este coágulo pasa a ser sustituido, con el paso de los días, por tejido de granulación.  TÉCNICO EN PRÓTESIS DENTAL /7 MEDAC · Instituto Oficial de Formación Profesional b. Fase de modelado: Aparecen osteoclastos y se produce una reabsorción gradual del tejido necrosado. Se forma una matriz de tejido conectivo, celularmente muy rico, que hace que se cree un tejido óseo reticulado inicial. c. Fase de remodelado: El hueso laminar sustituye al hueso reticular de forma gradual. Este nuevo hueso tiene mejor capacidad para resistir las cargas a las que se someten los implantes. Fig. 2. Imagen de un implante osteointegrado A los pocos meses de la colocación de los implantes no se forma hueso alrededor del 100% del implante, sino que es un proceso que requiere más tiempo, aunque sí que existe en una superficie que hace que el implante sea funcional. Se ha observado que, bajo cargas moderadas, la actividad osteoblástica prolifera, lo que hace que se cree hueso alrededor del implante. Esto es importante de cara a realizar la técnica de implantes con carga inmediata. Video 1.”Implantes con carga inmediata” https://bit.ly/2KvVJ4G Los implantes se pueden colocar en un hueso cicatrizado. Conviene recordar que, al perder un diente se va a producir una reabsorción ósea que es mayor en los primeros meses. Con el fin de preservar el hueso alveolar y minimizar su reabsorción, en ocasiones se pueden colocar implantes de forma inmediata tras la extracción dentaria. Para ello, necesitaremos hueso residual que permita el anclaje del implante con una mínima estabilidad primaria. Sabías que... No se deben colocar implantes inmediatos por norma. Hay que seleccionar con cuidado en qué casos es viable y predecible. / 6. Estabilidad primaria y secundaria La estabilidad de un implante se define como la capacidad que presenta a la hora de recibir cargas de tipo axial, lateral o rotacional. Existen dos tipos de estabilidad que aparecen en diferentes momentos del proceso de osteointegración: la estabilidad primaria y la secundaria. La estabilidad primaria es aquella que se produce en el momento de la colocación del implante. Es una estabilidad de tipo mecánico. Es uno de los factores de éxito más importante de la osteointegración. La consecución de una adecuada estabilidad primaria evita los micromovimientos del implante, minimizando el riesgo de que se genere tejido conectivo en el espacio entre implante y hueso. Cuanto mayor contacto exista entre el hueso y el implante, mayor estabilidad primaria encontraremos. La estabilidad primaria está relacionada con: La densidad ósea. La técnica seleccionada para la colocación de los implantes. El diseño del implante seleccionado. Sus características micro y macroscópicas son muy importantes. Hay implantes que poseen una rosca más agresiva que otros que favorece un contacto más estable con el hueso periimplantario.  TEMA 2. OSTEOINTEGRACIÓN Y BIOLOGÍA ÓSEA Prótesis sobre implantes /8 La estabilidad secundaria es de tipo biológico, se produce tras la remodelación del hueso con la superficie del implante. Es el producto de sumar a la estabilidad primaria, la estabilidad que se adquiere después del proceso de osteointegración. El momento más crítico en el periodo de osteointegración es la cuarta semana, que es cuando la estabilidad primaria disminuye y comienza a desarrollarse la secundaria. Fig. 7. Gráfico estabilidad primaria y secundaria 6.1. Métodos para evaluar la estabilidad primaria Determinar la existencia de una adecuada estabilidad primaria es importante, ya que va a influir en los tiempos de cicatrización o nos va a permitir realizar o no la carga inmediata del implante. La estabilidad primaria se puede medir de las siguientes maneras: a. Medición mediante métodos invasivos: Medición del torque de desinserción: puede provocar la fractura del implante al aplicar una fuerza de remoción y destruir la osteointegración. Análisis histomorfométrico: se usa a nivel científico. Consiste en el cálculo de la cantidad de hueso existente alrededor del implante Fig. 8. Imagen de instrumento de análisis de (hueso periimplantar) y el contacto que se establece entre el frecuencia de resonancia hueso y el implante. b. Medición mediante métodos no invasivos. Solo son fiables para medir la estabilidad inicial del implante. Son: Periotest: mide el nivel de movilidad del implante. Ha de ser cero. En ocasiones, los valores que otorga se ven afectados por la dirección y posición del propio aparato. Torque de inserción: válido únicamente para valorar la estabilidad inicial del implante. Se mide en el momento de la colocación del implante el torque se inserción del mismo. Análisis de frecuencia de resonancia (RFA): Descrito en 1996 por Meredith y colaboradores, este instrumento monitoriza la estabilidad primaria del complejo hueso-implante mediante un aparato piezoeléctrico que va a emitir una frecuencia. Analiza y mide esta frecuencia en unidades ISQ dando valores entre 0 y 100. El valor de 100 otorga la máxima estabilidad. Entre los aparatos que realizan este tipo de mediciones encontramos el Ostell y el Penguin. / 7. Éxito y fracaso de la osteointegración A lo largo de los años se han establecido diferentes criterios que nos ayudan a evaluar el éxito de la osteointegración: Ausencia de movimiento del implante. Ausencia de radiolucidez radiológica alrededor del implante. Pérdida ósea media de 0,2 mm al año tras el primer año de funcionamiento.  TÉCNICO EN PRÓTESIS DENTAL /9 MEDAC · Instituto Oficial de Formación Profesional Cuando el proceso de osteointegración falla se forma un tejido fibroso alrededor del implante. Este fracaso pude ser producido por: Factores externos: como aquellos que están relacionado con la experiencia del operador, con la técnica quirúrgica o con el implante utilizado. Factores endógenos locales: entre estos factores encontramos una vez más, la importancia de la calidad y cantidad del hueso sobre el que se va a colocar el implante. Factores sistémicos: dentro de este grupo se engloban las enfermedades sistémicas que puedan comprometer la osteointegración, la toma de medicamentos, como los bifosfonatos, que influyen en los procesos de remodelación Fig. 9. Imagen radiológica de un implante con ausencia de hueso ósea o los hábitos nocivos del paciente. alrededor del implante Factores protésicos: un mal diseño de la prótesis también puede conducir al fracaso del tratamiento. Es importante que la prótesis sea higiénica y que permita que el paciente pueda mantener la limpieza de la zona. También hay que cuidar las cargas que recibe el implante dejando una adecuada oclusión tanto en movimientos céntricos como excéntricos. / 8. Superficie de los implantes A lo largo de la unidad se ha hablado de la importancia del hueso y de la respuesta biológica de este para conseguir la osteointegración. La superficie de implante juega también un papel fundamental. Esta superficie debe ser resistente a la corrosión. Con el éxito de la osteointegración, en la actualidad se buscan superficies bioactivas. Muchos implantes presentan tratamientos en su superficie con capacidad osteoconductiva. Los objetivos de estos tratamientos de superficie son mejorar la estabilidad primaria y reducir los tiempos de osteointegración. El biomaterial de elección para la colocación de implantes debe presentar una superficie que no altere el hueso adyacente y que además ayude a la cicatrización ósea. Se ha observado que sólo las capas de moléculas del implante que se encuentran en el exterior interaccionan con el tejido óseo periimplantario. Por lo que se ha trabajado en la modificación de la superficie del implante, para conseguir aquella que proporcione la mejor respuesta biológica. Fig. 10 y 11. Implantes con superficie lisa (izquierda) y rugosa (derecha)  TEMA 2. OSTEOINTEGRACIÓN Y BIOLOGÍA ÓSEA Prótesis sobre implantes / 10 Estas superficies se pueden modificar mediante: a. Procesos fisicoquímicos: entre los cuales destaca el recubrimiento de la superficie con hidroxiapatita. b. Procesos morfológicos: se modifica la rugosidad de la superficie. En función de la porosidad de la superficie podemos encontrar: Implantes con superficie lisa: presentan asperezas alrededor de las 5 micras. Implantes con superficie rugosa: se consigue sometiendo a la superficie del implante a procesos de chorreado, de grabado ácido o incorporando recubrimientos de hidroxiapatita. Estos tratamientos hacen que se origine un espesor de entre 30 y 50 micras y unas porosidades cuya finalidad es la de albergar tejido mineralizado en su interior. Se ha demostrado que este tipo de superficie aporta una mejor unión hueso-implante que las lisas. c. Procesos bioquímicos. / 9. Composición de los implantes Las características ideales de un implante son: Que presente un módulo de elasticidad parecido al del hueso. Que sea resistente a la corrosión. Que sea biocompatible. Que presente una adecuada resistencia que le permita resistir las cargas fisiológicas que se producen en la cavidad oral. 9.1. Titanio El titanio es el material por excelencia utilizado en implantología. Esto se debe a la gran biocompatibilidad que presenta. Los implantes de titanio pueden ser de este material en estado puro o aleado con aluminio y vanadio (TiAlV) conocido como titanio grado 5. Es un material con gran tendencia a la oxidación, lo cual hace que los procedimientos de colado de este material sean muy complicados y precisen una maquinaria especial. Esta tendencia a la oxidación hace que esté permanentemente creando capas de óxidos haciéndolo resistente a la corrosión. 9.2. Implantes cerámicos El titanio es un material grisáceo, lo cual puede producir problemas estéticos al translucirse en determinadas zonas. Se han desarrollado otros materiales con la finalidad de ofrecer alternativas más estéticas. La zircona es un material formado por dióxido de circonio estabilizado con otros compuestos como puede ser el itrio. Presenta buena biocompatibilidad y propiedades mecánicas que le permiten soportar las cargas oclusales. Su uso está cada día más extendido y se indica especialmente para implantes colocados en el sector anterior Fig. 12. Imagen de unos implantes de zircona  TÉCNICO EN PRÓTESIS DENTAL / 11 MEDAC · Instituto Oficial de Formación Profesional / 10. Caso Práctico 1: “Valoración de caso clínico” Planteamiento: María acude a su dentista porque lleva varios días con molestia en la zona donde, hace un mes, su dentista le colocó un implante dental. Nudo: Una vez en la consulta, éste le hace una radiografía y observa una imagen radiolúcida alrededor del implante y al explorar el implante ve que este tiene cierta movilidad, ¿qué le debe explicar a María? Desenlace: El dentista debe explicarle a María que los síntomas indican un fallo en la osteointegración del Fig. 13. Paciente con dolor dental implante. / 11. Caso Práctico 2: “Factores de riesgo de los implantes” Planteamiento: Martín es un paciente de 70 años que ha perdido varios de sus dientes debido a la enfermedad periodontal que padece. Acude a su dentista para rehabilitarse los dientes ausentes con implantes. Nudo: Su dentista le realiza una historia clínica en la que observa que además de enfermedad periodontal, Martín es diabético y fuma dos paquetes al día de tabaco, ¿qué le debe explicar el dentista a Martín? Desenlace: El dentista debe explicar a Martín que padece varios factores de riesgo que pueden comprometer el tratamiento con implantes, ya que influyen en la Fig. 14. Paciente con enfermedad periodontal osteointegración de los mismos. / 12. Resumen y resolución del caso práctico de la unidad A lo largo de esta unidad didáctica hemos aprendido que la osteointegración es una conexión estructural y funcional entre el hueso y el implante. La osteointegración es un proceso que lleva unos tiempos que dependen de la densidad de hueso y que va a pasar por diferentes fases. Las conclusiones de la unidad didáctica son las siguientes: Tras la cirugía de colocación de implantes se debe establecer la unión mecánica entre el hueso y la superficie del implante, este proceso se conoce como estabilidad primaria. Con el tiempo, esta unión pasará a ser de tipo biológico, lo cual se conoce como estabilidad secundaria. A lo largo de este proceso pueden surgir complicaciones que produzcan un fracaso en la osteointegración.  TEMA 2. OSTEOINTEGRACIÓN Y BIOLOGÍA ÓSEA Prótesis sobre implantes / 12 Los materiales empleados para la fabricación de los implantes deben ser biocompatibles. La superficie de estos materiales puede ser modificada para poder mejorar la estabilidad primaria y reducir los tiempos de osteointegración. Resolución del Caso práctico de la unidad El dentista de Manuel puede proponerle la colocación de un implante inmediato a la extracción del incisivo con carga inmediata si en el momento de la colocación del implante éste consigue una estabilidad primaria suficiente. / 13. Bibliografía Balderas Tamez J, Neri Zilli F, Fandiño LA, Guizar JM (2017). Factores relacionados con el éxito o el fracaso de los implantes dentales colocados en la especialidad de prostodoncia e implantología en la Universidad de La Salle Bajío. Rev Esp Cir Oral Maxilofac, 39(2): 63-71. Fernández-Roldán Galán M, Armijo Salto A, Cervantes Haro N, Aresti Allende A, Aragoneses Lamas JM. Influencia en la estabilidad pri- maria del diseño cervical del implante: ¿presencia o ausencia de microespiras? Estudio in vitro. Av Periodon Implantol. 2012; 24, 3: 127-131. Lindhe J. (2005). Periodoncia clínica e implantología odontológica (4ª edición). Madrid: Editorial médica panamericana. Navarro Vila C. (2008). Cirugía oral. 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