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25 Gennaio 2021

Geometria implantare, qualità dell’osso e stabilità primaria: un nuovo approccio diagnostico al servizio dell’implantologo


di Danilo Alessio Di Stefano


L’assenza di micromovimenti dopo l’inserimento dell’impianto è uno dei requisiti essenziali per l’osteointegrazione. La stabilità primaria è influenzata da diversi fattori, quali la densità ossea al sito di posizionamento, la tipologia di preparazione del sito e la geometria implantare.

Un protocollo di posizionamento implantare razionale che permetta di ottenere risultati predicibili e riproducibili deve dare al chirurgo la possibilità di stabilire accuratamente la tipologia di preparazione del sito e la tipologia di impianto sulla base della densità ossea sito-specifica e della stabilità primaria richiesta dal protocollo di carico prescelto (immediato, precoce o ritardato). Un tale protocollo deve quindi essere fondato su parametri oggettivi e quantitativi per misurare la densità ossea e la stabilità primaria.

La valutazione della densità ossea è tradizionalmente effettuata in modo inaffidabile sulla base delle sensazioni soggettive al momento della preparazione del sito implantare. Questo è dovuto all’impossibilità di procedere altrimenti, dato che altri metodi pre-operatori – quali la tomografia computerizzata tradizionale (TC) e la cone-beam (CBCT) – non sono applicabili per via dell’eccessiva dose di radiazioni e per le diverse calibrazioni delle macchine CBCT.

Esiste però oggi un metodo maggiormente quantitativo e oggettivo per effettuare tale misura che sfrutta una particolare sonda in grado di misurare l’attrito durante la discesa nella sede implantare in una fase intermedia della preparazione del sito. Tale sonda è collegata a un micromotore implantare che integra un sistema di misura del torque istantaneo e gli opportuni algoritmi di calcolo (TMM2/3, IDI Evolution). Questa misura di densità ossea è stata validata da numerosi studi sia in modelli sperimentali dell’osso umano, sia nel setting clinico.

Una volta preparato il sito in funzione della densità letta, lo stesso micromotore è in grado di determinare la stabilità primaria raggiunta misurando, durante l’inserimento dell’impianto, l’integrale della curva torque-profondità, un parametro dinamico che riassume le interazioni tra osso e impianto durante l’inserimento e rappresenta quindi una stima dell’energia richiesta per il posizionamento dell’impianto nel sito.

Vari test in modelli sperimentali hanno dimostrato come l’integrale riesca a misurare la stabilità primaria in modo affidabile e con maggiore sensibilità a variazioni della densità ossea rispetto a parametri di tipo statico quali torque di inserimento e ISQ, che misurano invece la stabilità primaria solo in un dato momento del processo di inserimento implantare. Oltre a dimostrarsi un parametro affidabile che fornisce informazioni maggiormente significative dal punto di vista clinico rispetto a parametri statici, l’integrale rappresenta una misura efficace dell’area di contatto osso-impianto (BIC), come dimostrato da studi su costole bovine e nel setting clinico.

Con la possibilità quindi di essere ormai oggettivi sia nella misura della densità ossea che della stabilità primaria, risulta fondamentale la caratterizzazione delle risposte specifiche di diverse micro- e macro-morfologie implantari (si pensi, per esempio, al possibile diverso comportamento in termini di stabilità di impianti conici e cilindrici) e, potenzialmente, di ciascun diverso sistema implantare.

A questo proposito, è stato eseguito uno studio su costole bovine con lo scopo di: 1) stabilire la relazione tra geometria implantare, densità ossea e integrale torque-profondità; 2) determinare se l’integrale permette, rispetto a parametri tradizionali di misura della stabilità primaria come il torque di inserimento, di ottenere informazioni differenti in merito alla stabilità stessa, in funzione della densità del tessuto osseo in cui l’impianto è inserito e alla sua geometria (Di Stefano et al., 2019).

In particolare, il micromotore è stato utilizzato inizialmente per misurare la densità ossea nei siti di posizionamento tramite la sonda e successivamente per misurare torque di inserimento (IT) e integrale torque-profondità durante l’inserimento di impianti con tre morfologie diverse: cilindrica, cilindrico-conica e cilindrica modificata (rispettivamente: Stone, TigerDue, Aries, IDI Evolution, Concorezzo, Italia). Questo ha permesso di costruire le curve integrale-densità e IT-densità per ciascun tipo di impianto.

I risultati dello studio mostrano innanzitutto che la relazione lineare tra stabilità primaria e densità ossea è confermata per tutte e tre le morfologie implantari, sia che la stabilità venga misurata con l’integrale che con l’insertion torque. Ciò detto, i due parametri forniscono risultati simili ma non sovrapponibili: quando la densità ossea è ridotta, la stabilità primaria degli impianti cilindrico-conici misurata tramite l’integrale risulta maggiore di quella degli impianti cilindrici; invece, gli impianti cilindrici garantiscono maggiore stabilità primaria a valori più alti di densità. Questo comportamento non è stato però osservato quando la stabilità primaria veniva misurata tramite l’insertion torque, dato che in questo caso gli impianti cilindrico-conici risultavano essere più stabili dei cilindrici a qualunque densità.

I risultati degli esperimenti condotti in questo studio non permettono di prevedere se la diversa risposta degli impianti cilindrico-conici rispetto a quelli cilindrici in relazione alla misura della loro stabilità primaria attraverso l’integrale debba attendersi anche nel contesto clinico. Per rispondere a questa domanda sarebbero necessari, infatti, studi clinici con un opportuno disegno sperimentale. Essi dimostrano, invece, coerentemente con i risultati degli altri studi relativi al parametro integrale, che esso è una misura di stabilità primaria che fornisce possibilmente più informativa per il chirurgo di quanto non faccia l’insertion torque; in questo studio questa differenza viene messa in evidenza anche in relazione alla diversa macromorfologia implantare.  

Implicazioni cliniche
Nel contesto della definizione di specifici protocolli clinici relativi a quelle condizioni dove è auspicabile riuscire a ottenere una maggiore riproducibilità dell’esito dell’atto chirurgico come conseguenza di un approccio oggettivo e razionale, i risultati di questo studio sono particolarmente rilevanti. Infatti, quando l’impianto viene inserito in condizioni che generano un elevato torque di inserimento (come per esempio la presenza di uno spesso strato di corticale) il grado di stabilizzazione dato dalle altre porzioni dell’osso attorno all’impianto rimane ignoto e potrebbe essere sottostimato dal chirurgo portato così a implementare protocolli di carico immediato o precoce non adeguati, con il rischio di fallimento implantare. Invece, la misura della stabilità primaria tramite l’integrale – che misura gli scambi energetici tra osso e impianto durante l’intero inserimento implantare – permetterebbe al chirurgo di avere informazioni più complete sulla stabilità dell’impianto e pianificare meglio il protocollo di carico, massimizzando così le possibilità di successo implantare e protesico.

Infine, lo studio dimostra come la misurazione della stabilità primaria tramite l’integrale permetta di rilevare differenze di stabilità tra diverse geometrie implantari che andrebbero altrimenti perse, dando al chirurgo un ulteriore strumento per scegliere la miglior strategia riabilitativa.

Sembra quindi sempre più importante caratterizzare in termini di stabilità primaria la risposta di ciascun impianto, in base alle sue caratteristiche micro- e macro-morfologiche, alla tipologia dell’osso dove andrà posizionato e al protocollo di preparazione del sito.


Figg. 1a, b: La sonda per la misurazione della densità ossea ha la forma di un cono rovesciato, che permette la misura dell’attrito incontrato durante la discesa nel tunnel implantare solo dalla prima spira (a); misura della densità ossea in vari siti di una costola bovina (b)

Fig. 2 Curva torque-profondità così come mostrata dal micromotore TMM2/3: l’area totale sotto la curva costituisce l’integrale (I). Le altre misure sono il torque o coppia media (Cm) utilizzata come stima della densità ossea, la coppia di picco (Cp) nota anche come torque di picco o insertion torque (IT), mentre la profondità raggiunta durante l’inserimento dell’impianto è riportata in decimi di millimetro (P)


Per approfondire
Di Stefano DA, Arosio P, Perrotti V, Iezzi G, Scarano A, Piattelli A. Correlation between implant geometry, bone density, and the insertion torque/depth integral: a study on bovine ribs. Dent J (Basel) 2019;7(1):25.

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