Comparativa entre dispositivos de anclaje temporal de acero inoxidable y poliéter éter cetona (PEEK) en ortodoncia

Abstract

Introducción: En la ortodoncia contemporánea, los mini implantes se han consolidado como una herramienta fundamental para proporcionar anclaje absoluto, permitiendo movimientos dentales precisos sin comprometer estructuras vecinas. Sin embargo, persiste la necesidad de explorar materiales alternativos que ofrezcan ventajas adicionales, particularmente en términos de biocompatibilidad y rendimiento clínico. Este estudio evalúa y compara la resistencia mecánica de mini implantes fabricados con polieteretercetona (PEEK) y acero inoxidable, con el objetivo de establecer la viabilidad del PEEK como material potencial para aplicaciones ortodóncicas futuras. Objetivo: Este estudio tiene como objetivo evaluar la viabilidad de la polieteretercetona (PEEK) como un material alternativo a las aleaciones de titanio y acero inoxidable en mini implantes de ortodoncia. Para ello, se analizó su comportamiento mecánico bajo condiciones controladas que simulan el medio bucal, centrándose en su resistencia a la carga máxima y su capacidad para cumplir con las demandas funcionales en dispositivos de anclaje temporal. Los resultados de los mini implantes de PEEK fueron comparados tanto con los de acero inoxidable como con datos reportados en la literatura científica, permitiendo determinar si sus propiedades mecánicas y características biocompatibles lo posicionan como un sustituto viable para las aleaciones convencionales en este contexto clínico. Método: Se utilizaron dos grupos de 12 mini implantes de dimensiones idénticas (2 mm x 8 mm). Un grupo consistió en mini implantes de acero inoxidable y el otro en mini implantes de PEEK, fabricados mediante tecnología CAD/CAM. Ambos grupos fueron insertados en una mandíbula porcina y sometidos a pruebas de carga máxima utilizando una máquina de ensayos universales Instron® para evaluar y comparar su desempeño mecánico bajo condiciones controladas. Resultados: Los resultados mostraron que los mini implantes de acero inoxidable presentaron una carga máxima promedio de 255.77 N, significativamente mayor que la de los de PEEK (57.14 N). La desviación estándar para el acero inoxidable fue de 112.58 N, mientras que para el PEEK fue de 21.18 N. Las diferencias entre ambos materiales fueron estadísticamente significativas (P < 0.001), con un tamaño del efecto de 1.5, lo que indica un cambio importante. La media del acero inoxidable fue significativamente mayor que la del PEEK, destacando la diferencia en la capacidad de carga entre los materiales. Conclusión: Este estudio evaluó los mini implantes de PEEK como alternativa a los tradicionales de acero inoxidable en ortodoncia. Aunque la resistencia máxima de los implantes de PEEK es inferior a la del acero inoxidable, estos superan las fuerzas típicamente aplicadas en procedimientos ortodónticos. Los resultados respaldan la viabilidad del PEEK, destacando su biocompatibilidad y capacidad para reducir reacciones alérgicas, posicionándolo como una opción prometedora para el anclaje temporal en ortodoncia.

Introduction: In contemporary orthodontics, mini-implants have become a key tool for providing absolute anchorage, allowing for precise dental movements without compromising surrounding structures. However, there remains a need to explore alternative materials that could offer additional advantages, particularly in terms of biocompatibility and clinical performance. This study evaluates and compares the mechanical resistance of mini-implants made of polyetheretherketone (PEEK) and stainless steel, with the aim of establishing the viability of PEEK as a potential material for future orthodontic applications. Objective: This study aims to evaluate the feasibility of polyetheretherketone (PEEK) as an alternative material to titanium and stainless steel alloys in orthodontic mini-implants. The research focused on analyzing its mechanical behavior under controlled conditions that simulate the oral environment, with a particular emphasis on its maximum load resistance and ability to meet the functional demands of temporary anchorage devices. The performance of PEEK mini-implants was compared to stainless steel counterparts and relevant findings in the scientific literature to determine whether its mechanical properties and biocompatibility establish it as a viable substitute for conventional alloys in clinical orthodontic applications. Method: Two groups of 12 mini-implants with identical dimensions (2 mm x 8 mm) were used. One group consisted of stainless steel mini-implants, and the other group consisted of PEEK mini-implants, fabricated using CAD/CAM technology. The implants from both materials were inserted into a porcine mandible and subjected to maximum load tests using an Instron® universal testing machine to evaluate and compare their mechanical performance under controlled conditions. Results: The results showed that the stainless steel mini-implants had an average maximum load of 255.77 N, significantly higher than that of the PEEK implants (57.14 N). The standard deviation for stainless steel was 112.58 N, while for PEEK it was 21.18 N. The differences between the materials were statistically significant (P < 0.001), with a Cohen’s d effect size of 1.5, indicating a large effect. The mean for stainless steel was significantly higher than that of PEEK, highlighting the difference in load capacity between the materials. Conclusion: This study evaluated PEEK mini-implants as an alternative to traditional stainless steel mini-implants in orthodontics. Although the maximum load resistance of PEEK implants is lower than that of stainless steel, they exceed the forces typically applied in orthodontic procedures. The results support the viability of PEEK, highlighting its biocompatibility and ability to reduce allergic reactions, positioning it as a promising option for temporary anchorage in orthodontics.