Dental Tribune Latin America

Regeneración Tisular Guiada con Barreras Oclusivas confeccionadas por CAD-CAM

Por Por Mauricio Lizarazo Rozo(1), Luis Carlos Mora Espinal(2) y Jorge Alberto González Ramírez(3)
July 27, 2015

Los autores proponen un revolucionario método de regeneración tisular con barreras oclusivas de titanio personalizadas para cada paciente. Además, presentan un caso clínico de esta técnica para la rehabilitación por medio de una sobredentadura soportada por implantes oseointegrados.

Los principios generales de la curación de una herida son los mismos en los tejidos orales que en el resto de tejidos corporales. Para diferenciar el significado entre los términos cicatrización y regeneración, este artículo evita mencionar "cicatrización de la herida", como normalmente se cita en los textos de manera indiferenciada.

Se entiende por cicatrización de un tejido biológico a la restauración de dicho tejido sin que éste conserve su arquitectura original ni tampoco su función. Así, sus propiedades mecánicas y físicas son inferiores, una transformación que ocurre espontáneamente y cuyo resultado final es la cicatrización.

En cambio, la regeneración de una herida es la restauración de dicho tejido con propiedades indistinguibles del tejido original.

Las circunstancias por las que un tejido cicatriza en vez de regenerarse dependen del contenido de las células y las señales celulares necesarias para la regeneración. Por lo tanto, los objetivos de la terapia regenerativa son facilitar un ambiente externo adecuado y estimular las células proliferativas desde el momento inicial de la lesión, de lo que se encargan los factores de crecimiento presentes en el tejido lesionado o estimulado.

Los principios biológicos de estas terapias periodontales reconstructivas no son nuevos. En 1957, Murray y colaboradores1 tomaron una sección cortical de ilium de perro y lo removieron; el coágulo resultante, junto al espacio, lo protegieron y mantuvieron por medio de una jaula plástica cuyo interior se llenó de nuevo hueso.

Melcher y Dreyer2 condujeron un experimento similar, taladrando orificios de 3 mm de diámetro en el aspecto lateral de la cortical de los huesos laterales de fémures de rata. Los sitios a probar fueron cubiertos por hueso orgánico para proteger los tejidos de las presiones circundantes y al injerto de la invasión de los tejidos circundantes, mientras en el sitio control los defectos no se cubrieron. Los resultados fueron contundentes: mientras que en los sitios objeto de estudio se rellenaron los defectos completamente con hueso orgánico y funcional, los sitios control se rellenaron en su mayoría de tejido conectivo.

Basados en estos experimentos pioneros, Nyman y Karring a comienzos de la década de 1980 descubrieron que el tipo de tejido que se formaba en este espacio dependía del tipo de célula que tuviera acceso y migrara al espacio del coágulo. Por lo cual, tanto la exclusión de las células indeseadas como el mantenimiento del espacio fueron las premisas en las que se basaron los conceptos de Regeneración Tisular Guiada (RTG) y la colocación de membranas de barrera3.

Un amplio rango de materiales de espaciamiento ha sido usado en estudios clínicos y experimentales para conseguir este propósito, incluyendo teflón (PTFE), teflón expandido (PTFE e), colágeno, dura madre, ácido poliláctico, ácido poliglicólico, combinaciones de ambos, poliglactina, poliuretano, poliéster, sulfato de calcio, mallas de titanio, láminas de titanio, etc.

Entre las técnicas más utilizadas se encuentran las membranas no reabsorbibles de teflón. Su principal inconveniente es la dificultad de manejo, por sus pobres características mecánicas y porque al exponerse permite la filtración bacteriana y, por lo tanto, condiciona el futuro del procedimiento. Para compensar la falta de resistencia mecánica, las membranas se refuerzan con láminas de titanio que alivian estas fallas mecánicas, pero que siguen teniendo el problema de filtración si se exponen, algo bastante frecuente en estos procedimientos.

Una desventaja obvia de los materiales de teflón es que no son reabsorbibles, por lo que deben ser removidos en una segunda cirugía. Esta situación llevó al desarrollo de barreras de membranas reabsorbibles.

Estas membranas tienen además otras ventajas, como mejorar la regeneración del tejido blando al integrarse con el tejido propio. Sin embargo, su rápida reabsorción o su exposición al medio contaminado condicionan el éxito del tratamiento con este procedimiento. Otro de sus inconvenientes es la falta de propiedades mecánicas, algo fundamental para proteger el coágulo y mantener el espacio a regenerar4.

Varios estudios han comparado los resultados de formación ósea con membranas reabsorbibles de colágeno y las de teflón, y los resultados favorecen a las segundas en todos los casos5,6.

Los criterios de diseño de las membranas para regeneración tisular guiada incluyen: biocompatibilidad, oclusión celular, mantenimiento de espacio, integración de los tejidos y facilidad de uso7,8.

Barreras oclusivas impermeables
Una alternativa para incrementar el ancho óseo es la colocación de una barrera subperióstica que permita que el coágulo se transforme en tejido óseo. A este principio se le llama "Regeneración Tisular Guiada" (RTG). Aunque se asumía que esta barrera debería ser permeable para favorecer la difusión de nutrientes al tejido recién formado, Smith y colaboradores observaron que se formaba la misma cantidad de hueso bajo cámaras de titanio absolutamente herméticas cuando se comparaba con cámaras semipermeables9. El estudio incluso reportó mejor calidad de hueso en las cámaras impermeables que en las semipermeables expandidas de teflón. Similares resultados habían reportado Lundgren y colaboradores en dos investigaciones en 1995 y 199810,11. Otros autores reportaron que para la formación de hueso óptimo en altura y anchura en procedimientos de regeneración tisular guiada, debían utilizarse barreras no reabsorbibles y con suficiente dureza (ePTFE), en vez de barreras reabsorbibles como las de ácido poliláctico12.

Se colocaron barreras oclusivas de titanio en forma de domo en cráneos de conejos o ratas y se llenaron completamente de hueso, expandiendo el cráneo más allá de los límites genéticos esqueléticos establecidos13,14.

En 1994, Van Steemberghe y colaboradores colocaron barreras oclusivas de titanio en 10 pacientes con el objetivo de formar cantidades de hueso suficiente para soportar implantes oseointegrados. A pesar de que las barreras se expusieron en el 50% de los pacientes, 8 de los 10 pacientes lograron formar hueso suficiente para colocar los implantes después de 9 a 18 meses. El tipo de hueso formado era trabecular. Este estudio concluye también que el proceso de decorticación del hueso no favorece la formación de hueso ni tampoco su calidad.

La remoción de las barreras no conduce a una rápida reabsorción del hueso recién formado, aún en ausencia de carga funcional después de 3 y 9 meses en los animales de experimentación. Las observaciones del crecimiento de hueso bajo las superficies de titanio están de acuerdo con la documentada osteoconductividad de las superficies de óxido de titanio15. La colocación de barreras oclusivas de titanio podría ser combinada con la colocación de implantes, reduciendo a la vez la cantidad de volumen óseo a formar y evitando la segunda cirugía.

En este estudio se lograron aumentos de más de 16 mm y se confirmó que se pueden formar grandes cantidades de hueso bajo barreras oclusivas osteoconductivas colocadas en los maxilares. El estudio también confirma que el hueso generado se mantiene por más de 6 años, a pesar de retirar los dispositivos sin estímulo mecánico de ningún tipo, que fue el tiempo de control16.

El estímulo traumático en el sitio del implante causa daño capilar y hemorragia, y, como resultado, se forma un coágulo, el cual es la respuesta inmediata a un trauma. El coágulo tiene dos funciones: proteger a los tejidos expuestos y servir como una matriz provisional para la migración celular17.

A los minutos se establece la inflamación con la presencia de células inflamatorias como neutrófilos y monocitos. Estas células limpian la herida de bacterias y tejido necrótico por medio de fagocitosis y liberación de enzimas. Al tercer día los macrófagos liberan sustancias que atraen a las células involucradas en el proceso de curación18. Este tejido de granulación madura y se remodela. Los fibroblastos son los responsables de la renovación de la nueva matriz extracelular y producen una nueva matriz de colágeno; luego, algunos de estos fibroblastos se convierten en miofibroblastos que inducen a la contracción de la herida. Las células endoteliales, responsables de la angiogénesis migran a la matriz provisional formando tubos; después, en esta matriz madura, las células endoteliales sufren apoptosis y el número de unidades vasculares disminuye19. En horas se inicia el proceso de epitelialización al migrar las células epiteliales de la membrana basal sobre el coágulo de fibrina. La maduración del tejido de granulación conducirá a la regeneración o la reparación (formación de cicatriz) del tejido dañado.

La regeneración del tejido depende de dos factores cruciales: la disponibilidad de células y la presencia o ausencia de las señales necesarias para reclutar y estimular estas células20.

El fracaso de la regeneración, incluyendo exposición de la membrana, es una calamidad en la terapia de regeneración ósea que hace el procedimiento impredecible en la práctica clínica21. Las bacterias provocan una reacción inflamatoria dentro del tejido regenerado bajo la membrana, colonizando los tejidos expuestos.

Estudios clínicos e histológicos demuestran que las membranas se llegan a exponer, posiblemente como consecuencia de que se compromete el soporte nutricional del tejido gingival8.

Reportes previos que evaluaron la tecnología de RTG con barreras de membrana y defectos periodontales supraalveolares señalan como punto clave la provisión de espacio. Haney y colaboradores. encontraron una correlación significativa entre el espacio suministrado por la membrana y el nuevo hueso formado . Sirgurdson y colaboradores mostraron que sujetos a provisión de espacio exhibieron extensa regeneración ósea comparada con los casos control22.

La provisión de espacio y la estabilidad de la herida se cree que son los factores más determinantes en la regeneración ósea23.

Una forma clínica para crear espacio para la regeneración periodontal ha incluido la colocación de biomateriales para soportar las membranas. Trombelli y colaboradores evaluaron la regeneración siguiendo procedimientos de RTG, incluyendo la colocación de un material óseo no reabsorbible en defectos periodontales supraalveolares24.

Estos investigadores encontraron una correlación positiva entre la provisión de espacio por la membrana y la regeneración alveolar, y una correlación negativa entre la densidad del biomaterial y la regeneración alveolar. En otras palabras, el biomaterial obstruye el espacio y previene la regeneración25.

Si la provisión de espacio parece ser el factor más crítico para la regeneración, la oclusividad de la membrana ofrece ventajas importantes, como que optimiza la magnitud de la regeneración26.

CAD-CAM para construir barreras oclusivas
Desde principios de la década de 1990 se viene utilizando la tecnología CAD-CAM (Diseño y Manufactura Asistida por Computadora, por sus siglas en inglés) para el diagnóstico y la reconstrucción de defectos maxilares y otras partes del cuerpo. Esta tecnología permite obtener una información muy exacta de las estructuras óseas de manera conservadora.

Las técnicas de prototipado rápido en medicina fueron descritas originalmente por Mankowich en 199027, y su desarrollo se ha facilitado en estos últimos años por las mejoras en imagenología médica, equipos, programas de procesamiento de imagen y transferencia de tecnología de la ingeniería al campo de la medicina y la odontología.

"Prototipado rápido" es el nombre genérico dado a un rango de tecnologías que pueden ser usadas para fabricar objetos físicos directamente de datos CAD (Diseño Asistido por Computadora). Mediante estas técnicas se puede diseñar y fabricar estructuras o modelos de manera más rápida y eficiente que por medios convencionales.

Mediante una tomografía de la zona afectada y estas técnicas de manufactura se obtiene un modelo virtual con la anatomía 3D. De acuerdo a las indicaciones del especialista, en este modelo se confecciona una barrera oclusiva con las dimensiones necesarias para regenerar el tejido determinado por el profesional.

Siguiendo los criterios mencionados, se procede a la confección guiada por computadora (CAD) de la estructura que orientará la regeneración de los tejidos.

Rehabilitación protésica
La colocación de sobredentaduras soportadas por implantes oseointegrados es un tratamiento exitoso y suficientemente documentado28. Este tipo de rehabilitación mejora la fuerza de la mordida incrementando la carga del hueso29.

En el caso clínico que aquí se presenta, la ocurrencia del balance negativo en el proceso de remodelado óseo resulta en una condición fisiológica esquelética relacionada con la edad y el sexo después de la menopausia, con pérdida de contenido mineral óseo que conduce a diferentes grados de osteoporosis en diferentes huesos30.

De acuerdo a varias investigaciones, el incremento en las cargas biomecánicas del hueso produce un tensión que conduce al crecimiento óseo, incrementando su tamaño31.

El tratamiento con implantes y sobredentaduras parece minimizar la pérdida de hueso, por lo que está recomendado para este tipo de pacientes32.

Por estas razones, una vez que los implantes se han oseointegrado satisfactoriamente, se procede a la rehabilitación de los mismos con una sobredentadura. Esto, además, compensa la pérdida severa de soporte labial y produce mejores resultados estéticos.

Caso clínico
El siguiente caso clínico ilustra el procedimiento de regeneración en los tejidos orales óseos.

Se presenta en el consultorio una paciente de 75 años de edad que perdió sus dientes hace 50 años y que fueron reemplazados por una prótesis completa. Refiere hipertensión controlada, diabetes controlada, osteoporosis y una infección renal crónica de 10 años de evolución.

Durante la exploración clínica de la boca se observa un tejido delgado rosado y sin irritaciones, por lo que se ordena una tomografía para determinar la cantidad y calidad ósea (Fig. 1).

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Después de la evaluación del hueso (Figs. 2 y 3), se estudia la situación previa de la paciente mediante una imagen 3D (Fig. 4) diseñando por medio de tecnología CAD la estructura, que para este sujeto consistió en 11 orificios de soporte para los tornillos y 6 pilares para sujeción de la dentadura provisional (Fig. 5).

Luego se determina el acceso quirúrgico del área a intervenir (Figura 6) y se procede a la colocación de la barrera oclusiva (Figura 7). Se apronta el colgajo (Figs. 8a y 8b) y se hace el cierre de sutura definitivo (Fig. 9).

La Figura 10 presenta una vista completa del caso colocado.

A los 15 días de posoperatorio, la barrera empieza a exponerse progresivamente (Fig. 11).

A los 60 días de posoperatorio, la barrera se encuentra prácticamente expuesta y, salvo los inconvenientes estéticos, la paciente no refiere dolor ni signos de infección (Fig. 12).

A los 6 meses de posoperatorio, se retira la barrera y se observa que el espacio proporcionado por la estructura se ha llenado de tejido osteoide (Fig. 13).

Durante el examen histológico, se observa tejido conectivo denso regular con abundantes vasos sanguíneos, pero sin presencia de células inflamatorias (Fig. 14).

Una serie tomográfica tomada antes y 9 meses después del procedimiento indica claramente que la altura ósea se disminuyó por decisión terapéutica y que en el ancho se aumentó la cantidad determinada en la barrera oclusiva (Figs. 15a y 15b).

Nueves meses después de la colocación de la barrera oclusiva se colocan los implantes en los sitios más adecuados para dar estabilidad (Fig. 16).

Un análisis histológico realizado 13 meses después del procedimiento muestra la formación de tejido óseo maduro, con presencia de células osteoblásticas y osteoclásticas normales (Fig. 17).

Después, se coloca barra Dolder para soportar la sobredentadura (Fig. 18) y se confecciona la prótesis restaurando la dimensión vertical de la paciente (Fig. 19).

La Figura 20 presenta el trabajo terminado.

Conclusión
La Regeneración Tisular Guiada mediante barreras oclusivas de titanio es un procedimiento clínico que protege el coágulo producido en el sitio del implante, permitiendo que las células madre endósticas invadan dicha matriz y conviertan en tejido óseo la matriz inicial. Una vez osificada, esta matriz permite la colocación de implantes individuales y prótesis soportadas por implantes oseointegrados. Un mayor conocimiento de los factores clínicos que influyen en este procedimiento determinará los protocolos, materiales y técnicas necesarias para asegurar su éxito.

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1. El Dr. Lizarazo Rozo es Presidente
 fundador de Osteophoenix.

 2. El Dr. Mora Espinal es periodondoncista de la Universidad
 de Buenos Aires y cofundador de Osteophoenix.

 3. El Dr. González Ramírez es asesor médico de Osteophoenix en regeneración tisular.
 Contacto: mauricio.lizarazo@osteophoenix.com 
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Recursos
• Osteophoenix: www.osteophoenix.com

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