ARTÍCULO DE REVISIÓN
CARNEIRO, Renato Brandi Pereira [1], ALMEIDA, Renato Castro de [2], FREGNAN, Josmar Donizetti [3], COUTINHO, Felipo Alen [4], IAFIGLIOLA, Sergio Giamas [5]
CARNEIRO, Renato Brandi Pereira. et al. Flujo de trabajo digital en odontología una revisión de la literatura. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Año. 07, ed. 07, vol. 02, págs. 26-38. Julio 2022. ISSN: 2448-0959, Enlace de acceso: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/odontologia-es/flujo-de-trabajo-digital
RESUMEN
El flujo de trabajo en ortodoncia con tecnología digital es una alternativa a los métodos convencionales. Con eso en mente, este artículo buscó responder la siguiente pregunta orientadora: ¿qué mejoras tecnológicas se identificaron y desarrollaron entre mayo de 2015 y diciembre de 2020 en el flujo digital en ortodoncia? Por lo tanto, el objetivo fue identificar las mejoras tecnológicas en el flujo digital en ortodoncia evidenciadas por la literatura existente entre el período estudiado. Para ello, se realizó una revisión bibliográfica en las plataformas de búsqueda PubMed, Google Scholar, CAPES, Cochrane Library, Scielo y Embase, donde se seleccionaron artículos sobre tecnologías de escaneo, manipulación de imágenes e impresión 3D relacionados con tratamientos de ortodoncia y ortopedia, buscando comprender las mejoras que estas tecnologías aportaron en relación a los resultados obtenidos en ensayos clínicos, estudios in vitro y revisiones sistemáticas. Por lo tanto, la investigación analizada encontró que, entre el período de mayo de 2015 y diciembre de 2020, se incrementó la exactitud y precisión de los escáneres intraorales; las prensas digital light processing demostraron ser más fieles; se han mejorado los flujos de archivos STL entre pacientes y profesionales involucrados en el tratamiento de ortodoncia con capacidades de nubes y aplicaciones para teléfonos inteligentes; y la investigación sobre el nuevo material de alineador multicapa, las setups de alineadores estéticos y las funciones de superposición de imágenes para la simulación de articulaciones aún resultó ser escasa.
Palabras clave: Flujo digital, Ortodoncia, Escáneres, Impresora 3D, Alineadores.
1. INTRODUCCIÓN
El flujo de trabajo digital se refiere al proceso de análisis de pasos individuales que tienen lugar durante un solo evento (REINER, SIEGEL y CARRINO, 2002). Así, en la ortodoncia contemporánea, el flujo de trabajo digital engloba el uso de tomógrafos computarizados, software de planificación digital, escáneres intraorales e impresoras digitales (KÜFFER, DRESCHER y BECKER, 2022), además de sistemas de intercambio de información a través de “nubes” (VALIZADEH et al., 2019), utilizado para el diagnóstico, planificación y ejecución de tratamientos de ortodoncia.
Por tanto, para responder: ¿Qué mejoras tecnológicas se identificaron y desarrollaron entre mayo de 2015 y diciembre de 2020 en el flujo digital en ortodoncia? El objetivo fue identificar las mejoras tecnológicas en el flujo digital en ortodoncia evidenciadas por la literatura existente durante el período estudiado, abordando su precisión y predictibilidad en los resultados, en comparación con los métodos convencionales, así como con los métodos digitales utilizados en estudios anteriores investigaciones publicadas y referenciadas.
Dicho esto, para lograr el objetivo planteado se realizó una revisión sistemática con artículos publicados entre el periodo de mayo de 2015 a diciembre de 2020, mostrando los resultados en el desarrollo de este artículo.
2. REVISIÓN DE LITERATURA
En 2015, De Luca Canto et al. (2015) realizaron una revisión sistemática para evaluar la validez de las mediciones tridimensionales realizadas a partir de modelos dentales digitales escaneados con láser en comparación con las mediciones obtenidas directamente de los modelos de yeso originales. Por tanto, los autores encuentran que los estudios coinciden en que la validez de las medidas obtenidas tras utilizar un escáner láser a partir de modelos de yeso es similar a las medidas directas, y las diferencias declaradas tendrían poca relevancia clínica.
En ese mismo año, Rossini et al. (2015), a su vez, realizaron una revisión sistemática para verificar la efectividad de los movimientos de ortodoncia obtenidos por alineadores estéticos y reportaron los siguientes hallazgos:
A quantidade média de intrusão relatada foi de 0,72 mm. A extrusão foi o movimento mais difícil de controlar (30% de precisão), seguido pela rotação. A distalização do molar superior revelou a maior previsibilidade (88%) quando foi prescrito um movimento corporal de pelo menos 1,5 mm. Observou-se diminuição do Índice de Little (arco mandibular: 5 mm; arco maxilar: 4 mm) nos arcos de alinhamento.
Posteriormente, en 2016, los mismos autores realizaron una revisión sistemática sobre la precisión del diagnóstico y los modelos digitales obtenidos para ortodoncia, con 35 estudios relevantes, y concluyeron que hasta el momento los modelos digitales eran “tan confiables como los modelos de yeso tradicionales, con alta precisión , fiabilidad y reproducibilidad”. Además, observaron que la identificación de los puntos de referencia era un factor limitante en lugar del dispositivo de medición o el software, concluyendo, sin embargo, que los modelos digitales podrían considerarse el nuevo estándar de oro en la práctica actual (ROSSINI et al., 2016) .
Así, en 2017, Cesur, Omurlu y Ozer (2017) evaluaron la precisión de los modelos digitales producidos con el escáner dental 3D en comparación con un modelo maestro y con modelos obtenidos de la impresión negativa de alginato inmediatamente después del moldeado, y de los modelos obtenidos en t(0) inmediatamente; t (1) un día; t (2) dos días, donde la deformación del alginato se evaluó por separado. Por lo tanto, realizaron 11 mediciones lineales de 9 puntos y encontraron que el perímetro del arco no cambió en t (0) = 0hs y t (1) = 24hs, pero sí en t (2) = 48hs y que todos los modelos de yeso tuvo una diferencia significativa entre el escaneo negativo inmediatamente después de la impresión. Concluyendo, por tanto, que las medidas de la impresión negativa de alginato, es decir, realizadas directamente en el molde, tienen un alto grado de precisión si se comparan con las de los modelos positivos de yeso o impresiones positivas.
Por otro lado, en 2017, Kamimura et al. (2017) compararon el moldeado y escaneado de silicona en 12 pacientes, realizado por 2 operadores con diferentes niveles de experiencia, uno con 3 y otro con 16 años de experiencia, con el fin de evaluar la influencia de los años de experiencia de los profesionales en la realización del moldura. Para ello, escanearon los modelos de yeso en un escáner de sobremesa. Posteriormente, superpusieron las imágenes de los 2 operadores y se observó que los escaneos tenían diferencias menores en comparación con las impresiones realizadas por los operadores, concluyendo que la técnica de impresión digital es independiente de la experiencia del operador.
Ese mismo año, Lombardo et al. (2017), sin embargo, probaron la previsibilidad de la planificación digital con alineadores estéticos en 16 pacientes adultos, totalizando 345 dientes analizados. Así, a través de la ejecución del setup, se calcularon las rotaciones prescritas y reales, la punta mesiodistal y la punta bucolingual para cada diente y posteriormente analizadas por tipo de diente. En este aspecto se obtuvo finalmente una previsibilidad del 73,6%, llegándose a la conclusión de que “si bien se lograron efectivamente los movimientos de tipping, especialmente en molares y premolares, la rotación de los caninos inferiores fue un movimiento sumamente impredecible”.
Aslanidou et al. (2017), a su vez, reportaron el caso de una paciente adulta del sexo femenino que presentaba dolor en la Articulación Temporomandibular (ATM). Por lo tanto, luego de realizar una Tomografía Computarizada de Haz Cónico (CBCT), registrar los movimientos mandibulares mediante ultrasonido y escanear los arcos, se creó una tomografía de movimiento y, de esta manera, se elaboró una placa de mordida para el paciente ya ajustada a sus movimientos mandibulares de forma virtual e impresa en una impresora 3D.
En 2017, Camardella, De Vasconcellos Vilella y Breuning (2017) compararon la precisión de modelos impresos de escáneres intraorales, con tres diseños base diferentes, utilizando dos tipos diferentes de impresión 3D: estereolitografía y tecnología triple jet (polyjet). Para hacerlo, superpusieron el escaneo de los modelos impresos con el archivo original y tomaron medidas en las imágenes 3D. Por lo tanto, encontraron que los modelos impresos por el método polyjet eran precisos, independientemente del formato base. Mientras que las impresiones estereolitográficas fueron precisas con las bases regulares y de herradura con barra de refuerzo, teniendo reducción transversal únicamente con la base de herradura.
El próximo año, Becker et al. (2018), en su estudio, compararon la imagen creada de 20 modelos de yeso de ocho CBCT y cinco escáneres de mesa disponibles en el mercado. Al superponer las imágenes correspondientes, fue posible evaluar la precisión utilizando 6 puntos de control. Los datos se agruparon por escáner y modelo en diagramas de caja, donde se concluyó que los sistemas CBCT no lograron la precisión de los escáneres ópticos, pero la precisión fue suficiente para fines forenses y de planificación digital (BECKER et al., 2018).
Por otro lado, también en 2018, en comparación con un modelo maestro, Kim (2018) evaluó la precisión de los modelos obtenidos a través de tres métodos de impresión: multijet, colorjet y milling. Por lo tanto, las imágenes se superpusieron y se realizaron 10 mediciones por grupo. Finalmente se encontró que las impresiones de fresado tuvieron una diferencia de 73.05µm±9.64µm, Multijet 84.52µm±4.78µm y Colorjet 96.05µm±5.43µm, concluyendo mediante pruebas estadísticas que el método de fresado obtuvo mayor precisión.
Ese mismo año, Tepedino et al. (2018) realizaron un estudio retrospectivo en el que se trató a 39 adultos con un alineador Nuvola® y se capturaron modelos digitales en t(0) antes del tratamiento; t(1) post-tratamiento y t(S) digital setup por un periodo de 12 meses. En vista de esto, se verificó que no se encontró diferencia estadísticamente significativa para todos los dientes anteriores entre los movimientos previstos y el torque logrado. Con esto, se concluyó que “el sistema de alineadores estéticos estudiado fue capaz de producir resultados clínicos comparables a la planificación de la configuración digital en relación con los movimientos de torsión de los dientes anteriores”.
Al año siguiente, Bocklet et al. (2019) realizaron un estudio in vitro en el que escanearon una mandíbula humana fresca en un escáner de mesa industrial y obtuvieron una imagen STL de referencia con una precisión de 3 μm. Luego, con 7 escáneres intraorales, los autores superpusieron las imágenes STL obtenidas con la referencia para comparar la precisión y el realismo de 4 tipos de sustrato: dentina, resina, amalgama y esmalte. Con eso, encontraron un rango de precisión y realismo que varió entre 20 μm y 50 μm, concluyendo que los diferentes sustratos interfieren en la precisión de los escaneos, presentando los mejores resultados la dentina, seguida de la amalgama, la resina y el esmalte. En este contexto, los autores argumentaron que debido a que el esmalte tiene propiedades reflectantes, esto disminuye la precisión del escaneo.
Zhang et al. (2019), a su vez, evaluaron la influencia de las técnicas de impresión y el espesor de capa en la precisión de los modelos. Entonces, después de escanear un modelo aleatorio en el escáner de superficie plana, los autores imprimieron modelos en tres tipos de impresoras DLP y en una impresora SLA, y luego los escanearon nuevamente en un escáner D2000, superponiendo las imágenes para compararlas. Por lo tanto, encontraron resultados en el rango de 50 a 58 μm para DLP y 100 μm para SLA.
Desde otra perspectiva, Morris et al. (2019) compararon un sistema de monitoreo de tratamiento basado en aplicaciones asociado con un retractor yugal y un posicionador, donde el paciente filmaba su arco para convertirlo en un modelo 3D llamado plataforma DM con un escáner intraoral modelo iTero®. Para ello, se obtuvo un escaneo inicial con iTero®, el cual fue enviado a Align Technology®, con el fin de subirlo a la plataforma DM. Luego, realizó los tratamientos en 10 tipodontos y con cada cambio de alineador transparente escanearon y realizaron las fotos y videos con un Iphone 7 y accesorios DM. Por lo tanto, las imágenes STL obtenidas se superpusieron para compararlas y no se encontraron diferencias significativas entre las dos técnicas de escaneo.
En este contexto, Valizadeh et al. (2019) presentaron un caso de estudio de un sistema en la nube que permite el almacenamiento y el intercambio de datos de pacientes por parte de varios profesionales involucrados en su tratamiento. De esta forma, los usuarios pueden convertir archivos como STL, DICOM y G-code de un formato a otro para que sea posible integrar varios profesionales como odontólogos y técnicos de laboratorio, ahorrando tiempo y acortando distancias.
Así, al año siguiente, Nagy et al. (2020) realizaron un estudio utilizando un maxilar fresco para comparar la precisión de siete escáneres y una impresión realizada con polivinilsiloxano, un material de impresión de muy alta estabilidad. Sin embargo, los autores modificaron la técnica alegando que el riesgo de fallas se minimiza con el uso de puntos. Como la precisión del escáner intraoral suele evaluarse en comparación con la superficie de la arcada completa, no tiene en cuenta la posición inicial del escaneo. Por lo tanto, el nuevo método tiene en cuenta el origen del escaneo y calcula la desviación de puntos idénticos predefinidos entre referencias y modelos de prueba. En este contexto, los autores concluyeron que el moldeado con polivinilsiloxano fue más preciso que los escaneos debido a una deficiencia de los escáneres en la medición de profundidad, lo que incluso ocurrió en escáneres con lente de microscopía confocal que elimina el área borrosa.
Duton et al. (2020), por otro lado, compararon la precisión de ocho escáneres intraorales en relación con diferentes sustratos. Para ello, con un escáner industrial y luego con los 8 escáneres escanearon un Typodont preparado con diferentes sustratos y superpusieron las imágenes STL. Hecho esto, los autores encontraron que el tipo de sustrato afecta la veracidad y precisión de un escaneo, donde los escáneres de lentes confocales paralelas eran menos sensibles a los tipos de sustrato que los escáneres de triangulación, y que la luz azul anula parcialmente las desviaciones causadas por el esmalte translúcido azulado.
Por lo tanto, al estudiar el proceso de impresión Digital Light Processing (DLP), que imprime el objeto dentro de un polímero líquido fotopolimerizable, se fotopolimeriza el polímero capa por capa con una altura de 100 μm a 6 μm, a partir de la desviación de la luz a través de un sistema de microespejos, en 2020, Zhang et al. (2020) encontraron tecnologías de impresoras de muy alta resolución. Así, combinando la litografía de dos fotones (LDF y DLP), crearon la tecnología LDF de femtosegundos (FS-LDF), alcanzando una altura de capa de 500 nm. Las plataformas de impresión demostraron ser configurables, pudiendo ajustarse los parámetros de tiempo, intensidad de luz y longitud de onda. Además, en cuanto a la precisión, los autores argumentaron que depende del polímero utilizado, donde el polietilenglicol-diacrilato, además de ser biocompatible, en estado puro puede imprimirse en capas de 6 μm.
Dicho esto, en el mismo año, Latham et al. (2020) probaron el efecto de cambiar la técnica de escaneo intraoral, con el fin de verificar la precisión de los caminos que recorre el operador con el escáner para capturar imágenes de las superficies de los dientes y las encías. Para ello se realizaron un total de 16 escaneos en un modelo, con 4 escáneres intraorales y 4 patrones de escaneo diferentes, y posteriormente se compararon las imágenes con una imagen maestra que se obtuvo con un escáner de mesa de muy alta precisión el mismo modelo Con esto, los autores encontraron diferencias significativas en la precisión de las imágenes STL obtenidas por diferentes patrones de escaneo, donde concluyeron que el mejor camino era comenzar desde el 2°/3° molar a 45° seguido de escanear desde lingual hasta el canino en el lado opuesto, regresando aún escaneando lingualmente, pero esta vez a 90°, seguido por la superficie oclusal y finalmente la superficie bucal, realizada a 45° y luego a 90°, repitiendo el proceso en el sextante posterior opuesto. Así, las comparaciones generales revelaron que la aproximación de lo real entre los sistemas IOS osciló entre 46 μm y 119 μm.
Eliasova et al. (2020), a su vez, compararon cuatro tipos de impresiones de modelos 3D: fused deposition modeling (FDM), polyjettechnology (PJ), stereolithography SLA y selective laser sintering (SLS), escaneando los modelos impresos por estas cuatro tecnologías con un escáner industrial para superponerlos al archivo original. Una vez hecho esto, encontraron mayor rugosidad en los modelos FDM y PJ, mientras que el modelo impreso en SLA tenía una superficie más lisa, por lo que el modelo impreso en SLS mostró resultados similares a los de SLA en homogeneidad al comparar las direcciones perpendiculares.
Entonces, finalmente, Lin et al. (2020), en una revisión sistemática que abarcó trabajos de 2015 a 2020, evaluó la efectividad clínica del uso de alineadores transparentes en Ortodoncia y concluyó que con base en la evidencia disponible, la terapia con alineadores transparentes es efectiva en el manejo de pequeñas maloclusiones. Sin embargo, los aparatos fijos son más efectivos en movimientos grandes, incluidos mejores contactos oclusales que los alineadores transparentes. Sin embargo, “el tratamiento con alineadores es más efectivo para controlar la extrusión de incisivos que la intrusión de incisivos”.
3. DISCUSIÓN
En la ortodoncia contemporánea se realiza de forma rutinaria el escaneado de arcadas dentarias para el análisis métrico o la creación de setups digitales, así como la impresión 3D para la construcción de aparatos de ortodoncia y ortopedia que finalmente pueden ser instalados en los pacientes para poder realizar su tratamiento.
Por lo tanto, es de destacar que los escáneres intraorales han recibido algunas mejoras en cuanto a la precisión y exactitud de sus escaneos (ROSSINI et al., 2016; CESUR, OMURLU and OZER, 2017), así como materiales alineadores y equipos de impresión (CAMARDELLA, DE VASCONCELLOS VILELLA y BREUNING, 2017; LI et al., 2017).
En este contexto, según Cesur, Omurlu y Ozer (2017) y Rossini et al. (2016), el escaneo más la impresión 3D demostró ser suficientemente preciso en la reproducción de los arcos dentales en comparación con los modelos obtenidos por moldeo convencional y la posterior obtención de un modelo de yeso, por lo que Kamimura et al. (2017) encontraron que, independientemente de la experiencia del operador con las impresiones, los escaneos realizados con un escáner intraoral obtuvieron archivos con el mismo estándar de calidad.
Sin embargo, Nagy et al. (2020) encontraron una deficiencia de los escáneres para medir la profundidad y Dutton et al. (2020) observaron que el tipo de sustrato afecta la veracidad y precisión de un escaneo, identificando además que los escáneres de lentes confocales paralelos y luz azul son menos sensibles a diferentes tipos de sustrato en comparación con los escáneres de triangulación.
Además, Latham et al. (2020) observaron que la técnica de escaneo también influyó en los resultados al comparar cuatro rutas de escaneo intraoral estándar diferentes.
Sin embargo, Aslanidou et al. (2017) utilizaron la técnica de superposición de imágenes de tomografía y escáner, agregando movimientos mandibulares a estas imágenes en la computadora, de modo que pudieron crear e imprimir en 3D una placa miorrelajante preajustada para un paciente.
Dicho esto, en cuanto a los estudios clínicos con el uso de alineadores estéticos, Rossini et al. (2015) coincidieron en que el movimiento de torsión estaba bien controlado con una traslación de hasta 1,5 mm. Sin embargo, tanto Rossini et al. (2015) como Lombardo et al. (2017) encontraron dificultades en el movimiento de rotación. Así, Lombardo et al. (2017) observaron que la rotación de caninos inferiores y premolares tenían baja previsibilidad (LIN et al., 2020 apud ROSSINI, 2015, p. 884).
Así, por otro lado, Morris et al. (2019) presentaron una aplicación para celular que convierte las imágenes obtenidas en un archivo STL, lo que permite monitorear virtualmente el progreso del tratamiento de ortodoncia. Y Valizadeh et al. (2019) presentó una plataforma en la nube que brinda agilidad, organización y registro de los intercambios de datos de pacientes entre profesionales involucrados con el respectivo tratamiento, eliminando barreras de formato de archivo y creando centros de fabricación y centros de diseño de prótesis 3D, con el fin de brindar mayor comodidad y rapidez a los pacientes y profesionales implicados en el tratamiento.
4. CONCLUSIÓN
Considerando que este artículo tuvo como objetivo responder a la siguiente pregunta orientadora: ¿qué mejoras tecnológicas se identificaron y desarrollaron entre mayo de 2015 y diciembre de 2020 en el flujo digital en ortodoncia? El objetivo fue identificar las mejoras tecnológicas en el flujo digital en ortodoncia evidenciadas por la literatura existente entre el periodo estudiado.
Ante ello, se verificó que, de acuerdo con la literatura, los escáneres son más precisos y con alta exactitud; Las impresoras DLP demostraron ser más eficientes y precisas con alta precisión; y la investigación con alineadores, configuraciones de alineadores estéticos y recursos de superposición de imágenes para la simulación de articulaciones resultó ser escasa.
Además, también se verificó que el uso de imágenes de TCC aisladas y/o superpuestas a imágenes de escaneo es válida tanto para el diagnóstico como para la planificación del tratamiento debido a la alta exactitud y precisión; las plataformas en la nube facilitaron el intercambio de información entre profesionales relacionados con el tratamiento de pacientes; y las aplicaciones para celulares que comenzaron a producir imágenes en 3D de las arcadas del paciente permitieron reducir el número de visitas al consultorio.
Con esto, se puede concluir que en lo que respecta al diagnóstico, planificación y ejecución de los tratamientos de ortodoncia, ha habido avances tecnológicos que han aumentado la precisión de las imágenes e impresiones de las arcadas, posibilitado la impresión de algunos dispositivos y posibilitado la articulación y movimientos de los maxilares en un entorno virtual, aportando otro elemento de diagnóstico importante al flujo de trabajo digital en ortodoncia.
REFERENCIAS
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[1] Especialista en Ortodoncia, Especialista en Implantología, Licenciada en Odontología.
[2] Doctor en Ortodoncia.
[3] Máster en Ortodoncia.
[4] Especialista.
[5] Tutor.
Enviado: Diciembre de 2021.
Aprobado: Julio de 2022.
