Modelos computacionales mecano-biológicos para la regeneración ósea: una revisión sistemática exploratoria

Abstract

Introducción: La consolidación ósea es un proceso mecano-regulado cuya cuantificación (variables, funciones y umbrales) varía sustantivamente entre estudios. Esta heterogeneidad dificulta la traslación a Odontología, en particular al hueso alveolar —de osificación intramembranosa y sometido a cargas multiaxiales— que difiere del hueso largo endocondral. Este trabajo sintetiza la evidencia empírico-computacional disponible y describe la configuración modal del delineamiento experimental más frecuente. Se indica el tipo de hueso, vía de osificación, diferenciación tisular, modelo fenomenológico y caracterización del estímulo mecánico, con el propósito de orientar decisiones clínicas en regeneración ósea y odontología. Metodología: Se realizó una revisión sistemática exploratoria con extracción de datos de 45 estudios, clasificando ocho dominios: (i) modelo experimental (animal/humano); (ii) tipo de estructura ósea (largo/plano/irregular); (iii) tipo de osificación (endocondral/intramembranosa/mixta); (iv) diferenciación tisular (secuencia de tejidos); (v) modelo fenomenológico (Carter; Claes & Heigele; Prendergast; otros); (vi) variable del estímulo (deformación, tensión, flujo); y (vii) función del estímulo (volumétrica, distorsional, aditiva, cuadrática u otras); (viii) umbrales mecánicos de diferenciación tisular. Se calcularon proporciones y se analizaron combinaciones entre cinco campos para identificar la configuración modal. Resultados: Predominó el uso de animales (oveja 50,0%; rata 19,6%) respecto de humanos (30,4%). En estructura ósea destacó tibia (50,0%) dentro de hueso largo; mandíbula y vértebra alcanzaron 6,5% cada una y pelvis 2,2% (incertidumbre amplia). La osificación fue mayoritariamente endocondral (~91%), con intramembranosa marginal (~2%). En modelos fenomenológicos lideró Prendergast (~53%), seguido de Claes & Heigele (~36%). Las variables del estímulo se concentraron en deformación de corte (γ) y velocidad de flujo (v), y las funciones más usadas fueron compuestas S(γ,v) (aditiva/cuadrática), junto con métricas volumétricas (ε_vol) y distorsionales (γ_dis/J2). La combinación modal en 5 campos fue: Animal - oveja / Hueso Largo - tibia / Osificación Endocondral / Secuencia Fibroso–Cartílago–Hueso / Modelo Prendergast (≈33%). Conclusiones: La evidencia computacional se concentra en escenarios animal–hueso largo–endocondral con modelos tipo Prendergast y variables de deformación/flujo; su traslado a Odontología exige cautela y el refuerzo de estudios en humano/mandíbula (intramembranosa), con calibración de umbrales clínicamente pertinentes para los protocolos de regeneración ósea en el territorio maxilofacial