Dedicado a mis padres, y en especial a mi esposo e hijos que acompañaron este proceso de crecimiento profesional de manera incondicional. [304938]

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Dedicado a mis padres, y en especial a mi esposo e hijos que acompañaron este proceso de crecimiento profesional de manera incondicional. [304938]

Byadmin ianuarie 1, 2024

Primeramente a Dios, por haberme permitido llegar hasta este punto y [anonimizat] y fortaleza, además de darme lo necesario para seguir adelante día a día [anonimizat]ás de su infinita bondad y amor.

Dedicado a mis padres, y en especial a mi esposo e hijos que acompañaron este proceso de crecimiento profesional de manera incondicional.

[anonimizat], dedicación y esmero en mi crecimiento profesional.

A [anonimizat].

A cada uno de los pacientes que contribuyeron con suma paciencia a entender y aprender esta hermosa especialidad.

RESUMEN

El objetivo general de este estudio fue realizar una revisión de la literatura sobre toda la tecnología CAD/CAM y su aplicación en el campo de la implantología. Los artí[anonimizat], Bireme, Revistas odontológicas, Medline. En los últimos tiempos ocurrieron muchos avances de la ciencia y un gran desenvolvimiento tecnológico en diversas áreas específicas. [anonimizat]ía CAD/CAM (del inglés Computer Aided Design/[anonimizat]ño Asistido por Ordenador/Fabricación Asistida por Ordenador), [anonimizat]ía, posibilitando la automatización del proceso de fabricación [anonimizat] y rapidez. La revisión de la literatura iniciara describiendo las etapas de producción, [anonimizat] y [anonimizat]í como las ventajas y las desventajas de esta tecnología para que se pueda hacer una correcta indicación de su uso y los diferentes enfoques del sistema CAD/CAM netamente en el campo de la implantología.

Palabras claves: CAD/CAM – [anonimizat]/[anonimizat]/[anonimizat]/[anonimizat]/[anonimizat]/[anonimizat]/CAM denture.

ABSTRACT

The general objective of this study was to carry out a review of the literature on all CAD / CAM technology and its application in the field of implantology. [anonimizat], Bireme, [anonimizat]. In recent times there have been many advances in science and a great technological development in several specific areas. [anonimizat] / CAM (Computer Aided Design / Computer Assisted Manufacturing) technology, [anonimizat], [anonimizat]. [anonimizat], [anonimizat] a correct indication of its use can be made and the Different approaches of the CAD / CAM system clearly in the field of implantology.

Key words: CAD / CAM – CAD / [anonimizat] / [anonimizat] / CAM materials CAD / CAM system CAD / CAM ceramic CAD / CAM restorative CAD / CAM denture.

I- INTRODUCCIÓN

Las técnicas CAD/CAM (diseño asistido por ordenador/ fabricación asistida por ordenador) desarrolladas por la industria han ido introduciéndose de a poco en el campo de la Odontología. Una de sus aplicaciones fundamentales ha sido la confección de estructuras protésicas muy bien adaptadas sobre dientes naturales, y sobre múltiples implantes. De este modo han desaparecido o se han controlado dichos errores que afectaban a la técnica de colado de metales, y ahora es más sencillo conseguir un correcto ajuste pasivo.

El inicio del uso de esta tecnología en los años 80, en Estados Unidos y Europa, supuso no solo una revolución, sino el hecho de que es posible fabricar coronas, prótesis sobre implantes (coronas y pilares), modelos estereolitograficos, guías quirúrgicas para cirugía guiada, carillas e incrustaciones, todo ello de manera robotizada y garantizando la máxima precisión. Por lo tanto, estética, precisión, rapidez en la fabricación y versatilidad son algunas delas principales ventajas que nos ofrecen los diseños realizados mediante este sistema.

De una forma parecida, se ha ido trasladando desde la industria a la Odontología la captura de imágenes mediante cámaras fotográficas y de vídeo; se captan objetos, se transforman en un paquete de datos y son incorporados al ordenador. De esa manera, tenemos la imagen virtual del objeto en el ordenador y mediante programas de diseño, confeccionamos estructuras protésicas virtuales. Una vez confeccionadas se envían a máquinas robotizadas que fresan dichas estructuras en materiales dentales diversos (cerámica, circona, cromo-cobalto, titanio o resina).

Esta captura de imágenes se realiza mediante los llamados escáneres, que actualmente están muy desarrollados y perfeccionados para leer modelos de yeso obtenidos a partir de una impresión con materiales elastoméricos (siliconas, poliéteres) de las estructuras de la cavidad oral. Un paso más allá ha sido el desafío de obtener estos registros directamente del interior de dicha cavidad mediante cámaras o escáneres intraorales. De esta manera mejoraríamos el confort del paciente al no tener que introducirle materiales de impresión en su boca y evitaríamos los errores de estabilidad dimensional que sufren los elastómeros.

En el ámbito de la implantología el sistema CAD/CAM tiene una gran importancia ya que gracias a la tomografía computarizada o los escáneres dentales se puede captar las imágenes y fabricar modelos estereolitograficos que sirven para el diagnóstico y planificación del tratamiento, permitiendo procedimientos quirúrgicos más cortos con resultados más predecibles; en el ámbito de la cirugía regenerativa permiten evaluar defectos óseos y confeccionar sobre el modelo el injerto oseo adecuado a medida y también sirve para la producción de férulas quirúrgicas para la colocación de implantes permitiendo la colocación de implantes sin la necesidad de realizar incisión ni colgajo.

A la vez mediante la tomografía computarizada o los escáneres dentales pueden captar las imágenes de la boca o del modelo de yeso, los datos obtenidos son procesados mediante un software específico creando un modelo digital 3D sobre el cual se diseña las restauraciones o estructuras para ser posteriormente fabricadas. Gracias al rápido crecimiento del sistema CAD/CAM, se fabricaron los scanbody (pilar de escaneado), el pilar de cicatrización Encode y el sistema Tibase que permiten informar la posición exacta, la profundidad, el eje y la rotación del implante con la ayuda de los escáneres permitiendo la fabricación de pilares y coronas sobre implantes perfectamente adaptadas.

El objetivo de este trabajo es presentar las diferentes nociones del sistema CAD/CAM. Todo lo expuesto, se desarrollará en base a lo hallado en la literatura, recurriendo para ello a las bases de datos físicas y digitales como Pubmed, BVS, BVS odonto y Google académico.

La presente revisión de la literatura, se realiza en el marco de las exigencias académicas para la obtención del título de especialista en Implantología Oral del Instituto de Odontología Avanzada.

II- REVISIÓN DE LA LITERATURA

Evolución del CAD/CAM hasta la actualidad

En 1971, se introdujo la técnica CAD/CAM en Odontología y desde entonces hasta la actualidad se ha ido empleando cada vez más para la confección de estructuras protésicas sobre implantes. Las siglas CAD/CAM tienen su origen en la denominación anglosajona: Computer-Aided Desing/Computer-Aided Manufacturing, que, traducido al castellano, quiere decir “diseño dirigido por ordenador/ fabricación dirigida por ordenador”. Esta tecnología tan novedosa en el mundo de la Odontología nos permite realizar restauraciones muy precisas mediante diseño informático y su posterior mecanizado o fresado. La ventaja de esta técnica es que se eliminan poros y arrastres, cosa que ocurría en la técnica convencional con yeso, y también posibles contracciones si lo comparamos con la técnica de colado. El clínico visualiza inmediatamente los ejes de inserción de la futura prótesis, evitándose nuevos retallados y nuevas impresiones, por lo que se consigue un ahorro de aditamentos, material de impresión y cubetas individualizadas y, sobre todo, disminuye el tiempo de sillón por parte del paciente en el sillón dental. Además, prácticamente han desaparecido errores en la confección de las estructuras, ya que su alta calidad de registro permite obtener ajustes muy precisos, entre 5, 10 o 20um, dependiendo del sistema y tramo a leer. (Davidowitz, 2011)(1)

El CAD/CAM se está convirtiendo en el futuro, ya presente, de la prótesis en Odontología. Por ello, cabe destacar que esta novedosa tecnología es un gran avance que poco a poco va ganando terreno en nuestro día a día y un gran paso tecnológico a la hora de minimizar las complicaciones que suponen un inadecuado ajuste pasivo en las estructuras protéticas. (De Vasconcellos, 2014) (2)

En las prótesis cementadas estos inconvenientes se reducen mediante el cemento, material que puede compensar o corregir los pequeños errores de ajuste pasivo. La ausencia de tornillos de conexión de las prótesis a los pilares elimina el estrés introducido en el sistema al atornillar la estructura. Las prótesis múltiples atornilladas pueden generar tensiones permanentes en los implantes de dos a tres veces superiores que las que se producen en prótesis cementadas; por tanto, una prótesis fija atornillada verdaderamente pasiva es, teóricamente, imposible de fabricar (De Vasconcellos, 2014)(2)

Historia del CAD/CAM

La tecnología CAD/CAM se ha utilizado universalmente de una manera estandarizada y robotizada desde los años 60 para la fabricación de estructuras. El funcionamiento es el siguiente: en la fase CAD se capta, mediante un escáner, la morfología del diente preparado o de un pilar específico colocado sobre el implante. Estos datos se incorporan a un programa informático de diseño donde confeccionamos virtualmente la restauración protésica, y en la fase CAM mecanizamos en diferentes materiales las estructuras diseñadas. (Duret, 1991)(3)

En Odontología, los antecedentes de esta tecnología se remontan al año 1971, cuando el Dr. François Duret, en Francia, desarrolló el primer dispositivo de CAD/CAM dental, haciendo coronas según una impresión óptica del diente pilar y utilizando una fresadora de control numérico (Duret, 1991)(3)

Su uso profesional se inició en los años 80, en Estados Unidos y Europa. Las dos compañías pioneras a nivel mundial fueron Nobel Biocare(Zurich, Suiza), con su producto Procera, y la compañía Sirona Dental Systems (Alemania), con su producto CEREC. (American Machinist, 2010)

En 1983, el Dr. Andersson desarrolló el método Procera, ahora conocido como NobelProcera (Nobel Biocare; Zurich, Suiza) para la fabricación de coronas de alta precisión. También fue la primera persona en utilizar CAD/CAM para carillas de composite (Andersson, 1996)(4)

El primer sistema comercial de CAD/CAM fue desarrollado inicialmente por el Dr. Mörmann. Este, junto con el Dr. Marco Brandestini, fabricaron en 1985 el primer inlay de cerámica, mediante escaneado intraoral, y una máquina de fresado. Fue una innovación, ya que el paciente obtenía su restauración el mismo día, pero estaba limitada a este tipo de incrustación y a conseguir una morfología oclusal muy genérica y sin detalles (Mörmann, 1989)(5) (Mörmann, 2006)(6)

Los sistemas CAD/CAM han ido evolucionando poco a poco y se han ido desarrollando nuevas aplicaciones para el mundo de la Implantología Oral, además de las ya conocidas sobre dientes, como incrustaciones tipo inlay y onlay, carillas y coronas. Por ello, se han ido comercializando más de cincuenta sistemas diferentes que se someten a continuos cambios que amplían sus indicaciones y optimizan sus características. Hoy en día CAD/CAM es una tecnología con un amplio desarrollo en investigación que ha sido utilizada en todo el mundo en muchos pacientes. Mediante ella podemos fabricar coronas y prótesis fijas, tanto sobre dientes como sobre implantes, con materiales estéticos sin metal, por medio de un proceso realizado de manera computarizada, altamente preciso, estandarizado y muy rápido. (Grosmann, 2006)(7) (Davidowitz, 2011)(1)

3. Tipos de escáneres

Tradicionalmente, para la toma de impresión en Implantologia se utiliza una cubeta, individual o estándar, junto con material de impresión a elegir por el profesional. Con el paso de los años y el gran avance de la tecnología, han ido surgiendo nuevas técnicas de impresión más precisas con las que se puede obtener un modelo digital 3D de la boca del paciente, llamadas técnicas de escaneado. Estas técnicas se pueden dividir en extraorales, cuando lo que se escanea es un modelo de yeso,o intraorales, si se escanea directamente la boca del paciente (González, 2012)(8) (Giménez, 2014)(9)

Tab.1: Tipos de escáneres

Fuente: González, (2012) (8)

3.1 Escáner extraoral.

El escaneado extraoral se realiza en un modelo de yeso obtenido de una impresión con técnica convencional. Según el mecanismo empleado, se puede clasificar en táctil (o por contacto) y óptico (de no contacto), y este último a su vez en luz blanca o luz láser. (Beuer, 2008)(10) (Davidowitz, 2011)(1) (Pozzi,2013)(11) (Zandparsa, 2014)(12)

3.1.1 Táctil

Los escáneres táctiles fueron los primeros en aparecer en la industria. Son los más precisos, pero los más lentos. Utilizan una sonda que toca puntualmente la superficie del modelo, que está sujeto por un soporte, y con los datos capturados se crea en el ordenador un modelo digital 3D sobre el que se diseña la restauración o estructura para ser posteriormente fabricada. (Mehl, 1997)(13) (Hayasaki, 2005)(14) (Reich, 2005)(15)

Presentan diferentes ventajas respecto a los escáneres ópticos, como por ejemplo que son más fáciles de manejar, más exactos y más económicos, no se ven influidos por las características ópticas de la superficie a escanear y no es necesario echar polvo sobre el modelo para eliminar los reflejos de la luz. (Mehl, 1997)(13) (Hayasaki, 2005)(14) (Reich, 2005)(15)

Sin embargo, hay que destacar la dificultad para digitalizar impresiones debido a que la sonda puede modificar la superficie o producir la deformación del material de impresión, que es elástico. Además, este tipo de escáner no puede captar zonas retentivas de menos de 2,5mm de ancho y 0,5mm de profundidad, y requiere de un mayor tiempo de escaneado respecto a los escáneres ópticos, cinco minutos en total (modelo superior e inferior) (Beuer, 2008)(10) (Chan, 2011)(16)

Dos ejemplos de este tipo de escáner para uso en Odontología son el (Renishaw; Gloucestershire, UK) y Procera (Nobel Biocare ; Zurich, Suiza) (Miyazaki, 2011)(17) (González, 2012)(8).

Fig 1: Escáneres extraorales táctiles. Renishaw incise (izquierda) y Procera (derecha)

Fuente: Tomada de Nobel Biocare

La máquina de medición por coordenadas o CMM (Coordinate Measuring Machine) es un ejemplo de escáner táctil, normalmente de uso industrial. Consiste en una superficie horizontal amplia con un brazo robótico que se mueve por unos carriles en los tres ejes del espacio. Dicho brazo termina en una sonda acabada en una bola de rubí que se mueve manual o automáticamente hasta entrar en contacto con el objeto a medir, registrándose en qué posición del espacio está situado el brazo en ese momento con una magnitud de micrómetros. Se utiliza generalmente para hacer 34 mediciones sobre la forma y dimensiones de un objeto para compararlas con las dimensiones de su diseño CAD. La exactitud de una CMM es normalmente de 1-2um (Persson, 2006)(18)

3.1.2 Óptico

Este tipo de escáneres utilizan un rayo de luz o láser para obtener datos de la superficie del objeto mediante triangulación, esto es, la fuente de luz, tanto láser como luz blanca, y la unidad receptora están en un ángulo definido en relación una con la otra. A través de este ángulo, el ordenador puede calcular los datos tridimensionales de la imagen en la unidad receptora (Mehl, 1997)(13)

Son escáneres muy rápidos, fáciles de instalar, reproducibles y seguros; no distorsionan la superficie escaneada, puesto que lo único que contacta con ella es la luz emitida; no hay que tener en cuenta la dureza y la forma del objeto, y la mayor ventaja es que el tiempo de escaneado es corto, cinco segundos. Sin embargo, la luz sí se puede ver afectada por la superficie, ya que en superficies traslúcidas devuelven luz al escáner no solo por reflexión, sino también por refracción, lo que puede alterar la medición, así como las superficies muy brillantes. Se deben evitar materiales transparentes, reflectivos, difusivos o negros porque es difícil adquirir los datos de estos objetos. Esto se soluciona con la aplicación de una capa fina de material blanco que sea mate y que contenga óxido de titanio o con aerosoles micropigmentados (Persson, 2006)(18) (Rudolph, 2007)(19)

3.1.2.1 Escáneres de luz blanca

También conocidos como escáneres de luz estructurada, ya que se proyectan muchas franjas paralelas de luz al mismo tiempo sobre la superficie del objeto. Estas líneas de iluminación se ven distorsionadas al entrar en contacto con el objeto. Esa distorsión se utiliza para reconstruir geométricamente la superficie del modelo de forma exacta. Aunque generalmente se trate de luz blanca o azul, también pueden ser dé luz verde o roja. La diferencia estriba en que la luz ambiente puede influir en la lectura del escáner, siempre que la luz para la que está preparado sea del mismo color. Además, presentan una gran exactitud ya que recogen mucha información en poco tiempo al disponer de multitud de bandas que se van orientando con distintas angulaciones, cosa que no ocurre con los de luz láser, explicados a continuación, que proyectan una única banda de luz (Kusnoto, 2002)(20)

Existen varios ejemplos de escáneres que proyectan luz blanca como LavaScan ST (3M ESPE; EEUU), Kavo EverestScan II (Kavo; Breuckman, Alemania), Zfx Evolution (Zfx; Alemania), Imetric 3D (Imetric; Suiza)

Fig.2: Escáner extraoral óptico de luz blanca. Imetric 3D

Fuente: Tomada de Imetric 3D.

3.1.2.2 Escáneres de luz láser

Estos escáneres funcionan proyectando un punto de luz sobre el modelo y registrando la posición de cada punto mediante una cámara para así poder calcular por triangulación la altura a la que se sitúan cada uno de los puntos correspondientes a la superficie del modelo. Para ahorrar tiempo, en realidad lo que se proyecta es un haz de luz láser, no solo un punto. Al recorrer la superficie del objeto, se reconstruye la morfología dimensional del modelo a partir de la integración y ordenación de los puntos registrados en las tres dimensiones del espacio. Además, producen menos reflejos en la superficie que los de luz estructurada. (Vlaar, 2006)(21)

Ejemplos de este tipo de escáner son el 3Shape D800 (3Shape Dental System; Copenhague, Dinamarca) y Zeno Scan S100 (Wieland Dental; Pforzheim, Alemania)

Fig3: Escáner extraoral de luz láser. 3Shape D800

Fuente: Tomada de 3Shape

3.2 Escáner intraoral

3.2.1 Óptico.

El sistema de escaneado intraoral es muy similar al extraoral, salvo que el escaneado se realiza directamente dentro de la boca del paciente. Durante los últimos años hubo un rápido crecimiento por parte de la industria en el diseño y comercialización de este tipo de dispositivos. (Vlaar, 2006)(21) (Persson, 2009)(22)

La tecnología óptica de estos dispositivos emplea una serie de cámaras incorporadas en un cabezal que se introducen en la boca del paciente para captar una serie de imágenes, que una vez procesadas mediante un software específico permiten presentar el modelo tridimensional virtual a través de una pantalla electrónica. (Vlaar, 2006)(21) (Persson, 2009)(22)

La gran ventaja que presentan es la comodidad clínica, tanto para el paciente como para el profesional, además de la obtención inmediata de una información precisa. Con este sistema se eliminan la toma de impresión y el vaciado, disminuyendo así dos pasos que influyen en la precisión del resultado final (Vlaar, 2006)(21) (Persson, 2009)(22)

Los sistemas más comúnmente utilizados en la actualidad son: CEREC AC Bluecam (Sirona Dental Systems; Alemania), CEREC Omnicam (Sirona Dental Systems;Alemania), Lava COS (3M ESPE; EEUU), True definition (3M ESPE; EEUU), iTero(Align Technologies; US, Canadá), E4D (D4D Technologies; Richardson, EEUU),TRIOS (3Shape; Copenhague, Dinamarca), IOS FastScan (IOS Technologies; San Diego, EEUU), 3D Progress (MHT; Verona, Italia) y DirectScan (Hint-Els GmbH;Griesheim), entre otros (Mormann, 2006)(6) (González,2012)(8) (Reich, 2013)(23) (Nedelcu, 2014)(24) (Zimmermann, 2015)(25)

Dentro de los sistemas CAD/CAM se pueden diferenciar dos tipos: los sistemas de impresión digital, en los que dicha impresión se envía al laboratorio para la fabricación de la restauración, y los sistemas de impresión digital con unidad de fabricación, en los que se puede diseñar por ordenador la restauración y fresarla directamente en clínica (Davidowitz, 2011)(1)

Los más populares en ambos grupos son:

• Sistema de Impresión Digital: Sistemas iTero, Lava C.O.S y Trios.

• Sistema de Impresión con unidad de fabricación: Sistemas E4D y CEREC.

Sistemas Disponibles

4.1 CEREC (Sirona Dental Systems).

Acrónimo de Chairside Economical Restoration of Esthetic Ceramics (reconstrucción cerámica asistida por ordenador). Este sistema fue introducido en 1980 por el Dr. W. Mörmann y el ingeniero M. Brandestini en la Universidad de Zurich como el primer sistema dental que combinaba el escaneado digital con una unidad de fresado (Mörmann, 2006)(6) (Davidowitz, 2011)(1) (Zandparsa,2014)(12)(Hildgert2010)(26)

El primer sistema que se comercializó fue el CEREC 1 en 1986, que producía incrustaciones de cerámica feldespática, tipo inlay y onlay, solamente. Posteriormente se lanzó el CEREC 2 en 1994, que añadía una segunda máquina de fresado, aumentando así el número de cortes posibles para poder realizar coronas completas. Hasta el momento, las dos primeras versiones solo podían producir restauraciones sencillas y de doble capa, así que en el año 2000 surgió el CEREC 3, que creaba incrustaciones de varias capas, carillas y coronas, tanto posteriores como anteriores (Mörmann, 2006)(6) (Zandparsa,2014)(1) (Sanchez y Machado2011)(27) (Correia2006)(28)

En 2009 surgió el CEREC AC Bluecam, que se basaba en los principios básicos de la microscopía confocal y una técnica de triangulación activa que utiliza una especie de luz azul visible emitida por un diodo LED azul como su fuente de luz para la captura de imágenes. El sistema de captación se realiza mediante fotografías y para el escaneado se requiere el uso de polvo en la superficie. (Mörmann, 1986)(5) (Davidowitz, 2011)(1) (Reich, 2013)(23) (Zimmermann, 2015)(25) (Veloso 2008)(29)

En 2012 se creó la última versión conocida como CEREC Omnicam, la cual mejoraba el sistema de captación a color pasando de foto a vídeo sin necesidad de emplear polvo. Además, la curva de aprendizaje para grabar vídeo es mucho más fácil, ya que es más intuitivo mover la cámara intraoral mientras se observa el modelo en la pantalla (Kachalia, 2010)(30) (Fasbinder, 2012)(31) (Reich, 2013)(23) (Zimmermann, 2015)(25) (Carvalho 2012)(32)

Fig.4: Cámara de escáneres intraorales ópticos. CEREC AC Bluecam (izquierda); CEREC Omnicam (derecha)

Fuente:.Tomada de Sirona Dental Systems.

4.2 Lava C.O.S (3M ESPE)

El sistema Lava (Chairside Oral Scanner) se lanzó al mercado en 2008. No es un sistema CAD/CAM directo. Fue el primer escáner intraoral en tomar la impresión mediante una reconstrucción a partir de una secuencia de imágenes. La cámara no puede posicionarse directamente sobre el diente, siendo la distancia focal de 5 a 14mm. Presenta la punta más pequeña del mercado con solo 13,2mm de ancho, usándose siempre que el caso requiera la máxima precisión. El escaneado se debe realizar según un protocolo específico de alta precisión de 3M ESPE en que el escáner manualmente es calibrado antes y después del escaneado del paciente (Moreno, 2013)(33) (Hildgert 2010)(26)

Es un escáner intraoral basado en el principio de muestreo activo (óptico) mediante frentes de onda AWS (Active Wavefront Sampling) que permiten una captación tridimensional en movimiento (un sistema de veintidós lentes, ciento noventa y dos células LED azules y tres sensores de dispositivo CCD). Captura veinte imágenes por segundo a velocidad de vídeo en tiempo real y toma aproximadamente veintiún millones de datos por arcada, lo que permite visualizar el modelo de forma simultánea al escaneado. Requiere el empleo de polvo de dióxido de titanio para conseguir una superficie sin reflejos.(Davidowitz,2011)(1)(Moreno,2013)(33)(Carvalho2012)(32)-(Gimenez,2013)(34)

Fig5: Cámara de escáner intraoral óptico. Sistema Lava C.O.S

Fuente: Tomada de 3M.

4.3 True Definition (3M ESPE)

Comercializado en España en 2014. Este sistema necesita polvo de contraste, no incorpora la parte CAM y está basado en tecnología de escaneado mediante triangulación. La cámara para escanear es un dispositivo óptico manual que captura imágenes de vídeo de alta resolución en tiempo real a medida que el paciente es escaneado, a una velocidad de veinte imágenes por segundo. Dicha cámara contiene un sistema óptico compuesto por varios LED de baja intensidad, un sensor de luz, una lente y otros dispositivos electrónicos de apoyo, y además no necesita ser calibrada. Para realizar el escaneado de una arcada completa se necesita un tiempo total de siete minutos. (3M, 2012) (Reich, 2013) (Zandparsa, 2014)(12) (Zimmermann, 2015)(25)

Fig6: Cámara de escáner intraoral óptico. Sistema True Definition

Fuente : Tomada de 3M.

4.4 iTero (Align)

A principios de 2007 fue introducido como el primer sistema de impresión digital para la fabricación de coronas y puentes convencionales. No incorpora la parte CAM al proceso de fabricación de la restauración.

(Zandparsa, 2014)(12)

Este sistema utiliza la técnica de microscopía confocal paralela, combinada con un haz de luz láser rojo como fuente de luz, para grabar una serie de imágenes individuales y así crear un modelo 3D. El dispositivo proyecta 100.000 haces paralelos de luz láser rojo en los dientes y transforma la luz reflejada en datos digitales mediante el uso de convertidores de analógico a la digital. La precisión de escaneado es de 15 μm (Davidowitz, 2011)(1) (Reich, 2013)(15) (Giménez, 2014)(9) (Ting-shu, 2014)(35) (Zimmermann, 2015)(25)

Las ventajas del sistema son que no necesita polvo para escanear, es capaz de registrar toda la boca entre tres y cinco minutos y no necesita una distancia focal ideal: la cámara puede contactar directamente con el diente o el pilar de escaneado. Para garantizar la precisión de los modelos fresados se usan máquinas industriales de fresado de cinco ejes. (Reich, 2013)(23) (Zimmermann, 2015)(25).

Fig.7: Cámara de escáner intraoral óptico. iTero

Fuente: Tomada de Align Technologies.

4.5 TRIOS (3Shape)

Comercializado en 2012. Es un sistema de escaneado que captura más de 3.000 imágenes bidimensionales por segundo; es cien veces más rápida que las cámaras de vídeo convencionales. No incorpora la parte CAM. A la hora de realizar el escaneado no es necesario aplicar polvo sobre la superficie ni mantener una distancia focal ideal, y se necesitan dos minutos para registrar la arcada completa. Este sistema funciona bajo el principio de microscopía confocal para la captación de datos. (Reich, 2013)(23) (Ting-shu, 2014)(35) (Zandparsa, 2014)(12) (Zimmermann, 2015)(25).

Fig8: Cámara de escáner intraoral óptico: sistema TRIOS

Fuente: Tomada de 3Shape

4.6 E4D (D4D Technologies)

Se introdujo a principios del 2008. Al igual que el CEREC, es un sistema CAD/CAM directo, ya que permite realizar la impresión, diseño y fresado de la restauración el mismo día y en la propia clínica. No requiere polvo, y la cabeza del escáner debe estar a una distancia específica de la superficie a escanear.

(Zandparsa, 2014)(12)

La tecnología de lectura empleada es la luz láser roja, como fuente de luz, bajo el principio de microscopía confocal. (Ting- shu, 2014)(35).

Fig9: Cámara de escáner intraoral óptico: sistema E4D

Fuente: Tomada de D4D Technologies

A continuación, se muestra un cuadro resumen de los diferentes sistemas de escaneado más utilizados:

Tab 2: Diferentes sistemas de escaneado

Fuente: Zandaparsa, (2014)(2)

Ventajas e inconvenientes de la tecnología digital

Los materiales y técnicas de impresión convencionales utilizados en Odontología presentan ciertas limitaciones que son bien conocidas por parte de los profesionales. Gracias a la aparición de las nuevas técnicas digitales CAD/CAM se simplifica el proceso de impresión no solo en cuanto a la facilidad del tratamiento, sino también en cuanto a la comodidad del paciente, a la rapidez del procedimiento y a la alta calidad en las restauraciones y, además, se eliminan pasos como el vaciado, encerado, colado y pulido que pueden exhibir inherentes contracciones o expansiones. En definitiva, aumenta considerablemente la calidad de nuestros tratamientos (Abduo, 2013)(36) (Reich, 2013) (23)(Abduo, 2014)(37) (Giménez, 2014)(34) (Zimmermann,2015)(25). Los materiales y técnicas de impresión convencionales utilizados en Odontología presentan ciertas limitaciones que son bien conocidas por parte de los profesionales.

Otra de las ventajas es que los procedimientos de modelado y producción son totalmente automatizados tras el escaneado, lo que reduce el tiempo y el costo de fabricación y, además, una vez registrada la impresión digital no sufre cambios en su precisión. Por otro lado, los datos obtenidos en forma de modelos digitales se almacenan en un software específico y se envían electrónicamente al laboratorio sin que haya pérdida de información, cosa que puede ocurrir en la técnica convencional con los modelos de yeso, ya que están sujetos a pérdida, fractura y degradación además de requerir de un espacio de almacenamiento físico. (Mörmann, 1989)(5) (Reich, 2013)(23) (Davidowitz, 2011)(1) (Zimmermann, 2015)(25)

Gracias a esta innovación tecnológica se puede previsualizar la estructura tridimensionalmente, dándonos la posibilidad de evaluar el espacio protésico, la profundidad de la restauración y la configuración del perfil de emergencia antes de proceder con los pasos de laboratorio. (Giménez, 2014)(9) (Zimmermann, 2015)(25)

Sin embargo, la tecnología CAD/CAM en Odontología presenta ciertas limitaciones. Por el momento, no es muy utilizada, la aparatología es compleja y falta familiaridad por parte de los profesionales, que tienen que emplear tiempo y dinero en formarse. Inicialmente hay que realizar una inversión alta en el equipo y en el software, pero a medida que se protocoliza todo el proceso se van reduciendo los costes generales y los tiempos (Mörmann, 1989)(5) (Davidowitz, 2011)(1) (Zimmermann, 2015)(25)

Además, en pacientes con limitación de la apertura y bocas pequeñas la captura de información intraoral puede verse comprometida, lo que puede impedir que se registren superficies que estén fuera del alcance o de la incidencia de la luz emitida por el escáner, obteniéndose modelos digitales con falta de información.Y por último, la precisión de los protocolos CAD/CAM puede estar limitada, ya que, aunque se omiten muchos pasos en el proceso de fabricación, dicho protocolo introduce pasos adicionales tales como escaneado, modelado del software y fresado, los cuales pueden introducir también una fuente de imprecisiones. (Reich, 2013)(23) (Zimmermann, 2015)(25)

Materiales para utilizar con el sistema CAD/CAM

La utilización de la tecnología CAD/CAM permite el uso de diferentes materiales para la confección de restauraciones indirectas, como metales, resinas y cerámicas con propiedades físicas variadas (Hilgert et al., 2010)(26)

Los metales son utilizados para la confección de abutments(pilares) para implantes e infraestructuras de coronas, puentes y prótesis removibles. Los más utilizados son el cromo-cobalto, titanio y las ligas nobles. El titanio, que presenta óptima biocompatibilidad , es utilizado en el proceso de mecanizado, en cuanto el cromo-cobalto y los metales nobles son producidos por sinterizacion a laser, o por mecanización y fundición de los padrones de cera. El titanio mecanizado surgió ante la gran dificultad que entrañaba trabajar en el colado de este material; mecanizando dicho material se eliminan las posibilidades de introducir defectos, irregularidades e imperfecciones. Dicho material se emplea fundamentalmente en el sector posterior y para realizar restauraciones de gran envergadura, ante los últimos hallazgos desfavorecedores, a este respecto, en cuanto a la fatiga a largo plazo del óxido de zirconio. (Hilgert et al., 2010)(26)

El Cromo-Cobalto es una aleación cada vez más utilizada por los diferentes sistemas CAD/CAM, gracias a sus adecuados resultados en prótesis fija convencional y su costo reducido. De la unión de estos metales, nace la aleación más importante de la industria dental, es hipoalergénica, y su dureza, resistencia y módulo elástico de sus compuestos, hacen de ésta una de las aleaciones no preciosas de mayor calidad para el sector dental (Giordano R., 2006)(38)

Cada vez son más los sistemas CAD/CAM que están incorporando este material para su mecanizado en relación a rehabilitaciones implantosoportadas. No está muy generalizado todavía su empleo ya que el tiempo de fresado es largo, aunque la continua y rápida evolución de estos sistemas está reduciendo dichos tiempos. Actualmente son varios los sistemas que brindan la posibilidad de utilizar dicho material para reconstrucciones protésicas fresadas o sinterizadas, concretamente sobre implantes, así destacamos los sistemas Cercon, Etkon, Bego Medifacturing, Procera y Gt Medical entre otros. (Giordano R., 2006)(38)

Las resinas son utilizadas para la confección de provisorios muchos más duraderas de las que son producidos por las técnicas convencionales. Los bloques resinosos pueden ser mecanizados produciendo piezas anatómicas o infraestructuras (que serán recubiertas por la inserción manual de resinas, cuando la exigencia estética es elevada). Algunos sistemas CAD/CAM también posibilitan la confección de restauraciones definitivas con este material, aunque esta no sea una técnica usual (Hilgert et al., 2010).(26)

Los sistemas cerámicos presentan ciertas ventajas en relación a los otros materiales utilizados en la odontología restauradora, como, por ejemplo, elevado padrón estético, lisura y brillo superficial duradera, preservación del color natural de los tejidos blandos, bajo potencial alergénico y biocompatibilidad. (Hilgert et al., 2010)(26)(Menezes, 2011)(39).

Para la confección de infraestructuras cerámicas a través de las técnicas tradicionales, los técnicos en prótesis dental necesitan seguir un protocolo bastante trabajoso. El desenvolvimiento de la tecnología CAD/CAM facilita mucho ese proceso y también permite que otros materiales sean utilizados, como el dióxido de zirconio, no utilizado en las técnicas convencionales (Hilgert et al., 2010)(26).

Con la tecnología CAD/CAM es posible mecanizar las cerámicas vítreas (reforzadas por leucita y disilicato de lítio) y las cerámicas aluminadas (reforzadas por alúmina, magnesio y zirconia). La utilización de nuevos sistemas cerámicos posibilita la confección de infraestructuras mas resistentes y estéticamente satisfactorias, capaces de substituir los metales de las restauraciones métalo- cerámicas, favoreciendo la estética final de las restauraciones (Menezes, 2011)(39)(Bernardes et al., 2012)(40)(Souza-Junior et al., 2012)(41)( Volpato et al., 2012)(42)

Una restauración cerámica ideal debe combinar resistencia y estética adecuada. Dentro de los sistemas cerámicos disponibles actualmente ninguno es capaz de suplir esas dos exigencias al mismo tempo. De esta manera, es necesario conocer las propiedades de cada uno de esos sistemas para realizar la correcta indicación (Lorenzoni et al., 2012)(43); (Volpato et al., 2012)(42)

El sistema cerámico In-Ceram (Vita) fue desenvuelto con el objetivo de disminuir los problemas referentes a la resistencia y fractura y la tenacidad. Este sistema cerámico posee tres variables, de acuerdo con su componente principal, siendo ellas: In-Ceram Alumina, indicado para infraestructuras pequeñas; In-Ceram Spinel, una mezcla de alumina y magnesio, proporcionando mejor translucidez y mayor resistencia, cuando es comparada a la In-Ceram Alumina. Es indicado para restauraciones coronarias parciales y coronas unitarios anteriores; In-Ceram Zirconia, presenta mayor resistencia a la flexión y mayor opacidad, indicado para infraestructuras pequeñas y grandes y pilares para implantes (Veloso, 2008)(29);( Vidotti, 2011)(44); (Volpato et al., 2012)(42)

La empresa Nobel Biocare posee los sistemas cerámicos Procera AllCeram y Procera AllZircon. El sistema AllCeram es compuesto por óxido de aluminio densamente sinterizado. Es indicado para la confección de infraestructuras de coronas unitarias anteriores y posteriores y prótesis fijas de hasta tres elementos. El sistema Procera AllZircon es compuesto por óxido de zirconio densamente sinterizado, presenta elevada resistencia a la flexión, siendo indicado para la confección de infraestructuras pequeñas y grandes, en la región posterior y anterior, y pilares para implantes. Por poseer un elevado grado de opacidad presenta como limite su utilización en áreas de grande exigencia estética (Gomes et al., 2008)(45); (Volpato, 2012)(42).

El sistema IPS E.max (Ivoclar Vivadent), basado en cerámica vítrea reforzada por cristales de dissilicato de litio, es indicado para la confección de corona unitaria anterior y posterior, onlay, inlay, carillas y prótesis parciales fijas de hasta tres elementos en la region anterior. Este sistema cerámico posee un grado de translucidez moderado siendo recomendado para la producción de restauraciones con exigencia estética (Lorenzoni et al., 2012)(43); (Vidotti, 2011)(44); (Volpato et al., 2012)(42).

La introducción del sistema CAD/CAM en la Odontología tornó posible la utilización de cerámica a base de zirconia tetragonal policristalina estabilizada com ítrio (Y-TZP). La cerámica Y-TZP puede ser encontrada de dos formas: bloques pré-sinterizados o bloques totalmente sinterizados. Las piezas producidas a partir de bloques pré-sinterizados son mecanizadas 20 a 30% mayores de lo ideal, ellas sufrirán contracción durante la sinterización final ( Vidotti, 2011)(44); (Volpato et al., 2012)(42)

La Zirconia presenta 3 formas cristalográficas diferentes, de acuerdo con la temperatura, que son: monoclínica (estable a 1173 ° C); tetragonal (estable hasta 2370 ° C) y cúbica (estable hasta su temperatura de fusión 2680 ° C). El oxido de itrio se añade a la zirconia para promover la estabilización de esta en la fase tetragonal a temperatura ambiente, dando origen a la zirconia Y-TZP. Debido a la estructura policristalina, esta cerámica no posee las fases vítreas, evitando asi la degradación y desestabilización por la saliva y la consiguiente propagación de grietas. La zirconia Y-TZP tiene propiedades mecánicas superiores a los demás sistemas cerámicos utilizados en la odontología, siendo así indicada para la confección de coronas unitarias anteriores y posteriores y también prótesis parciales fijas posteriores. (Vidotti, 2011)(44); (Volpato et al., 2012)(42)

Esta cerámica presenta un mecanismo conocido como aumento de la dureza por transformación inducida por tensión, es decir, cuando una grieta comienza a propagarse, los cristales tetragonales metaestables que están cerca de la grieta pasan a la fase monoclínica estable, este cambio causa un incremento 3 -4% en volumen, induciendo tensiones de compresión que se opondrán a la grieta, dificultando su propagación. Si el óxido de itrio no fuese adicionado a la zirconia, esta estaría en la forma monoclínica y durante el proceso masticatorio no ocurriría la transformación permitiendo que la grieta que se propague fácilmente. El desarrollo de este sistema de cerámica con tenacidad de transformación inducida por tensión es uno de los avances más notables en el estudio de las cerámicas. (Elias e Santos; 2010)(46);( Menezes, 2011)(39)

Fig10: Estructura dentosoportada sobre modelo maestro, freasada en cromo-cobalto

Fuente: (Giordano R., 2006)(38)

Fig11: Bloques IPS empress Fig12: Bloque IPS e.max

Fuente: Tomada de Ivoclar Vivadent Fuente: Tomada de Ivoclar Vivadent

Fig13: Izquierda: 2pilares individualizados colados. Derecha: 2 pilares Procera de titanio puro, escaneados y fresados

Fuente: Tomada de la 3M

Fig14: Bloques macizos de titanio para mecanizar mediante sistemas CAD/CAM.

Fuente: : Tomada de la 3M

Fig 15: Pilares mecanizados fresados en zirconia, sistema Procera, en estado bruto, enviados desde Suecia

Fuente: Tomada de la 3M

Fig 16: Diferentes pilares confeccionados en Zirconia y Titanio,sistema Procera, Nobel Biocare

Fuente: tomada de la 3M

7.Estudios de la adaptación marginal de diferentes sistemas CAD/CAM

La desadaptación marginal está relacionada a los diversos pasos envueltos en el proceso de fabricación, sean clínicos o laboratoriales , siendo entonces resultado de una sumatoria de distorsiones ocurrentes durante todo el proceso. Independiente de como la restauración es producida, sea por técnicas convencionales o por la tecnología CAD/CAM, siempre va a ver un cierto grado de desadaptación marginal (Gordilho,Oliveira et al., 2009).(47)

No existe un consenso sobre cuál sería la largura máxima clínicamente aceptable para una fisura marginal. Muchos autores continúan utilizando el criterio establecido por McLean Von y Fraunhofer en 1971, que después de analizar más de 1000 coronas concluyeron que la largura máxima tolerable para una fisura marginal es de 120μm (Hilgert et al., 2009)(48); (Martínez-Rus et al., 2011)(49).

Aunque unos de los objetivos de la tecnología CAD/CAM es aumentar la precisión del proceso de fabricación, hay pocas publicaciones que analizaron exclusivamente la influencia de los sistemas CAD/CAM en la adaptación marginal de coronas producidas en zircônia. (Martínez-Rus et al., 2011)(49)

Gordilho et al. (2009)(47) realizaron un estudio para evaluar la adaptación marginal de coronas cerámicas Procera producidas por la tecnología CAD/CAM. Los valores medios de desadaptación encontrados fueron de 56μm en pre-molares es de 63μm en molares. Tales valores se encontraron dentro del límite clínicamente aceptable.

LEE et al. (2008)(50) realizaron un estudio para evaluar la adaptación marginal de coronas totalmente cerámicas producidas por los sistemas CEREC 3D (Sirona) y Procera (Nobel Biocare). Un modelo en acrílico de un pre-molar fue preparado para recibir una corona, teniendo un término cervical en hombro redondeado. El preparo fue duplicado para criar matrizes de metal. Diez coronas CEREC 3D fueron producidas después de la digitalización óptica de las matrizes de metal. Para la fabricación de las coronas Procera, las matrices de metal fueron moldeados y modelos de yeso piedra fueron producidos y digitalizados (scanner mecánico). Los datos fueron enviados para el centro de producción, localizado en Suecia, donde las infraestructuras fueron producidas, siendo diez de ellas revestidas con cerámica à base de silicato y diez no fueron revestidos, sirviendo como grupo de control. Las infraestructuras del grupo de control y las coronas fueron posicionadas sobre las matrices de metal, sin cementación y la adaptación marginal fue evaluada con la utilización de un microscópico con ampliación de 100x. Las infraestructuras Procera, presentaron discrepancia marginal en media de 72,2μm, en cuanto que las coronas Procera presentaron 89,6μm y las coronas CEREC 3D 94,4μm. Es posible verificar el efecto negativo que la quema de la cerámica produce sobre la adaptación. Las coronas Procera después de la quema de la cerámica de revestimiento presentaron una discrepancia marginal significativamente mayor de que la presentada por las infraestructuras Procera que no fueron revestidas. Por lo tanto, no fueron observadas diferencias significativas entre coronas Procera y CEREC 3D. Los dos sistemas produjeron coronas dentro del padron clínicamente aceptable.

Gonzalo et al. (2009)(51) evaluaron la adaptación marginal de prótesis parciales fijas (PPF) posteriores metalocerámicas y PPF confeccionadas en zirconia. Para la realización de este estudio, 40 cuerpos de prueba padronizados fueron divididos en 4 grupos de 10 muestras. Tres sistemas cerámicos fueron utilizados en los grupos experimentales: Lava All-Ceramic (3M-ESPE), Procera Zirconia (Nobel Biocare) y In-Ceram YZ (VITA). Para la confección de las infraestructuras en zirconia, los cuerpos de prueba fueron digitalizados con la ultilización del scanner correspondiente a cada sistema. Para evaluar la adaptación marginal fue utilizado un software de análisis de imagen combinado con un esteromicroscópio con aumento de 40x acoplado a una camera. La discrepancia marginal media para el grupo Lava All-Ceramic fue 66-71μm, el grupo In-Ceram YZ presento 40-48μm y el grupo Procera Zirconia presento las menores discrepancias (9-12μm). Todos los grupos presentaron valores clínicamente aceptables. La mejor adaptación registrada para el grupo Procera Zirconia puede ser explicada por la utilización de un scanner mecánico para la digitalización de los preparos, al contrario de otros sistemas que utilizan scanner óptico.

En 2010, Giannetopoulos et al.(52) evaluaron la integridad marginal de infraestructuras cerámicas producidas por dos sistemas CAD/CAM que poseen diferentes procesos de mecanizado (CEREC y Everest), con el objetivo de analizar la capacidad de estos sistemas en producir líneas de acabamiento en bisel. Tres modelos con diferentes términos cervicales fueron fabricados en bronce (bisel 60°, bisel 30° y chanfer 0°) y duplicados, produciendo modelos en yeso piedra especial para sistemas CAD/CAM. Todas las infraestructuras fueron fabricadas en cerámica vítrea de dissilicato de lítio (IPS Emax Press, Ivoclar Vivadent). Cada sistema CAD/CAM produce diez infraestructuras para cada grupo de térmico cervical. El análisis cuantitativo fue realizado con el auxilio de un software de análisis de imágenes. Fue posible verificar que hubo una disminución de la integridad marginal con el aumento del ángulo del bisel en las infraestructuras producidas por el sistema CEREC. El sistema Everest produjo infraestructuras con mayor integridad marginal en todos los grupos, y el aumento del ángulo del bisel parece no provocar la diminución de la integridad marginal. Los mejores resultados obtenidos por el sistema Everest pueden ser explicados por el diferente proceso de mecanizado utilizado. Primeramente, el sistema corta la superficie de adaptación y entonces las inserciones son llenadas con un plástico especial, creando un pilar que garantice la buena estabilidad, optimizando el procesamiento de la región cervical. Estos resultados demostraron que ambos sistemas CAD/CAM utilizados poseen la capacidad de digitalizar preparos con diferentes términos cervicales, sin embargo, la integridad marginal puede estar comprometida cuando el ángulo marginal es aumentado.

Martínez-Rus et al. (2011)(49) evaluaron la discrepancia marginal de infraestructuras producidas por 4 diferentes sistemas cerámicos de zirconia. Un pre-molar extraído fue preparado con término cervical en chanfer . Este preparo fue replicado y 40 dientes artificiales fueron confeccionados y divididos en 4 grupos. Las infraestructuras In-Ceram Zirconia fueron producidas por el sistema CEREC inLab, a través de la mecanización de bloques de zirconia sinterizados industrialmente. Las infraestructuras In-Ceram YZ también fueron fabricadas por el sistema CEREC inLab, sin embargo fueron mecanizadas a partir de bloques Y-TZP parcialmente sinterizados, siendo entonces necesario que las infraestructuras fuesen proyectadas con un volumen de 20 a 25% mayor para compensar la contracción ocurrida durante la sinterización final. Las infraestructuras Cercon (DeguDent) fueron proyectadas a través de la técnica convencional de enceramiento y los padrones de cera fueron digitalizados, las infraestructuras fueron mecanizadas a partir de bloques pré-sinterizados, teniendo su volumen aumentado de 20 a 25%. Para la producción de las infraestructuras Procera Zirconia, los preparos fueron digitalizados por un scanner mecánico, y los datos fueron enviados para el centro de producción en Suecia, donde réplicas refractarias de la matriz fueron mecanizadas con un volumen 25% mayor. Las infraestructuras fueron fabricados por el prensado seco de polvo de óxido de zircônia contra las matrices aumentadas, estas subestructuras fueron mecanizadas para obtener la forma exterior deseada y sinterizadas. Todas las infraestructuras producidas fueron posicionadas en los dientes artificiales, sin cementación y un software de análisis de imagen combinado a un esteromicroscópio com ampliación de 40x fue utilizado para realizar el análisis de la discrepancia marginal.

Los valores medios de abertura marginal encontrados fueron: 29,98μm en el grupo In-Ceram Zirconia; 12,24μm en el grupo In-Ceram YZ; 13,15μm en el grupo Cercon y 8,67μm en el grupo Procera Zirconia. La adaptación marginal fue significativamente diferente entre los cuatros sistemas, por lo tanto, todos ellos presentaron dentro del límite clínicamente aceptable. El sistema Procera Zirconia presento la mejor adaptación marginal. Este hecho puede ser relacionado con el menor número de etapas laboratoriales y mayor precisión de los métodos de digitalización y fabricación de este sistema, como por ejemplo la utilización de scanner mecánico, por en cuanto los demas sistemas evaluados en este estudio utilizan scanner óptico.

Enfoques del sistema CAD/CAM en Implantología

En el ámbito de la implantología, el sistema CAD/CAM se puede enmarcar dentro de 2 vertientes claramente diferenciadas:

Enfoque quirúrgico: a) Uso de modelos estereolitográficos como apoyo a la cirugía implantológica y/o regenerativa. b) Generación de guías quirúrgicas para cirugía guiada

Enfoque protésico: Fabricación de coronas sobre implantes y Fabricación de Pilares sobre implantes. (Antonio Armijo Salto, Regina Roselló Laporta y Juan Manuel Aragoneses Lamas 2013)(53)

8.1 Enfoque Quirúrgico

8.1.1 Modelos Estereolitograficos

La estereolitografía es un proceso de fabricación aditiva que permite la creación de un modelo tridimensional solidificando una resina fotocurable en estado líquido mediante la acción de un láser controlado por computadora. Dicha solidificación se va realizando en finas capas hasta alcanzar el tamaño correcto del objeto a reconstruir. Sólo unas pocas resinas se han descrito con propiedades adecuadas para la preparación de objetos elastoméricos por estereolitografía. Dichas resinas están formuladas a partir de macrómeros con bajas temperaturas de transición vítrea y pesos moleculares relativamente altos. Su característica principal es la elevada precisión en la reproducción de detalles en los objetos que fabrica. Se utiliza para la creación de férulas quirúrgicas para la colocación de implantes o para crear modelos de resina/modelos estereolitográficos. (Zandaparsa 2014)(12). (Antonio Armijo Salto, Regina Roselló Laportay Juan Manuel Aragoneses Lamas 2013)(53)

Los sistemas aditivos usados en Odontología son la estereolitografía, la sinterización láser selectiva o fusión láser y la impresión 3D. Independientemente del método, todos comparten las siguientes características que los distinguen de la fabricación sustractiva: construcción vertical de objetos incrementalmente, no hay material de desecho, producción de grandes objetos, producción pasiva (es decir, sin aplicar fuerzas), y producción de detalles finos (Zandparsa, 2014)(12)

Las nuevas tecnologías nos conducen a una visualización integral en tres dimensiones como los sistemas de prototipado rápido, entre las cuales se encuentra la estereolitografía, que es de extraordinaria ayuda en el diagnóstico y planificación del tratamiento.( Álvarez C, Carrillo JS, Fernández J, Grille C,2006)(54)

Se puede llamar también fabricación por capas o fabricación de sólidos de forma libre, ya que por cada milímetro de material hay cinco o veinte capas que la máquina va añadiendo sucesivamente hasta crear la forma final. Luego se realiza el refinamiento para eliminar el exceso de material y brazos que los soportan (Abduo, 2014)(37) (Jiménez R, Benavides A ,2005)(55)

La estereolitografía es un sistema de prototipado rápido con el que, mediante el procesamiento de los datos obtenidos mediante TC o RM o por los escáneres dentales, de los pacientes y mediante un sistema informático se obtienen modelos o prototipos sólidos en tres dimensiones (son almacenados en formato Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM), procesada por un programa específico de imágenes (MIMICS), para que el estereolitógrafo reproduzca el modelo con una fidelidad de aproximadamente un 99% (8) y poder observar de manera real la anatomía, disposición de estructuras, mediciones longitudinales y angulares de todas las estructuras anatómicas. (Álvarez C, Carrillo JS, Fernández J, Grille C.2006)(54) (Mehra P, Miner J, D’Innocenzo R,Nadershah M. 2011)(56) (Abduo, 2014)(37) (Jiménez R, Benavides A ,2005)(55)

Cuando las imágenes son convertidas en formato de STL, la superficie del modelo CAD se convierte en un gran número de triángulos que mejoran la calidad de la imagen y añaden precisión al algoritmo para la construcción del modelo final.(Ibrahim D. et al 2009)(57)

Los modelos estereolitográficos son de plástico transparente para que se reflejen fidedignamente las estructuras anatómicas que nos interesan (conducto dentario, mentoniano, fosa nasal, senos maxilares, apófisis pterigoides,fosamilohioidea)
Esta técnica es excelente para aportar una imagen de profesionalidad y dar confianza al paciente, y para dar la explicación descriptiva de la técnica a realizar. Tienes en tu mano la realidad del hueso del propio paciente con una exactitud excelente. (Antonio Armijo Salto, Regina Roselló Laporta y Juan Manuel Aragoneses Lamas 2013)(53)

Sobre los modelos estereolitográficos podemos tomar medidas exactas de las asimetrías, montar la mandíbula con su correspondiente juego articular y tomar el arco facial con exactitud. Las reconstrucciones anatómicas tridimensionales de los maxilares mediante estereolitografía permiten una exactitud cercana al 99% respecto al propio esqueleto humano. (Antonio Armijo Salto, Regina Roselló Laporta y Juan Manuel Aragoneses Lamas 2013)(53)

Douglas Erickson y colaboradores realizaron un estudio sobre 76 modelos estereolitográficos. Estos modelos fueron analizados por diversos cirujanos durante el período de planificación del caso, aportando simultáneamente sus encuestas correspondientes. La conclusión de este estudio fue que la mayoría de los encuestados los encontraron beneficiosos para el diagnóstico y planificación del tratamiento, servían de referencia durante la cirugía y suponían una ayuda para la elección de los implantes dentales a colocar en los pacientes. Los procedimientos quirúrgicos fueron más cortos en tiempo con resultados más predecibles, según los autores.

En el campo de la cirugía regenerativa con aplicación en la implantológia, el uso de los modelos estereolitográficos puede cumplir una doble función:

• Evaluar defectos óseos

• Confeccionar sobre el modelo el injerto óseo adecuado a medida

Debido a la resistencia de dichos modelos a las altas temperaturas, se pueden esterilizar sin llegar a deformarlos y realizar una adaptación de un injerto en bloque sobre el modelo estereolitográfico, de tal manera que una vez que el paciente esté en el sillón dental, los tiempos quirúrgicos de adaptación de dicho bloque sobre la superficie ósea del propio paciente se acorten considerablemente. (Antonio Armijo Salto, Regina Roselló Laporta y Juan Manuel Aragoneses Lamas 2013)(53)

Los materiales utilizados frecuentemente en la ejecución de los modelos en el campo de la odontología son los materiales poliméricos, del tipo de las resinas líquidas fotopolimerizadas mediante radiaciones láser o luz ultravioleta También se han utilizado diversas mezclas para formar composites de diferentes materiales poliméricos mezclando monómeros polifuncionales de distintos pesos moleculares más foto iniciadores. (Kim K, Yeatts A, Dean D, Fisher P,2010)(58)

Ventajas descritas por los dres. (Antonio Armijo Salto, Regina Roselló Laporta y Juan Manuel Aragoneses Lamas 2013)(53)

Tabla 3: Ventajas de la utilización de modelos estereolitograficos

Fuente: (Antonio Armijo Salto, Regina Roselló Laporta y Juan Manuel Aragoneses Lamas 2013)(53)

Generación de Guías quirúrgicas para cirugía guiada

La cirugía guiada para implantes dentales es una técnica predecible y útil que permite la colocación de los implantes de titanio sin necesidad de levantar colgajo. Los avances tecnológicos en el diagnóstico por imagen en 3D y la incorporación de programas informáticos capaces de transformar de forma virtual e interactiva la información obtenida de la anatomía y patología de los maxilares ha hecho posible el desarrollo de la tecnología diagnóstica computarizada asistida por ordenador y su aplicación clínica. (Jung RE, Schneider D, Ganeles J, Wismeijer D, Zwalen M, Hämmerle CHF, Tahmased A,2009)(59)

Desde el punto de vista de la implantología oral, las imágenes 3D y los software informáticos ha mejorado la planificación de tratamiento ya que permite la realización de modelos tridimensionales y la realización de férulas quirúrgicas con las diversas guías que asegura la inserción controlada de los implantes (número, diámetro, longitud e inclinación) de acuerdo al volumen y densidad del hueso alveolar residual según la información obtenida por la tomografía computarizada o por los escáneres, y además en muchas ocasiones permite una preparación prostodóncica con una carga funcional inmediata. (J, Edinger D, Hassfeld S, Eggers G,2005)(60)

La tecnología informática en tres dimensiones (3D) permite colocar implantes dentales en una posición previamente planificada con una plantilla o férula quirúrgica estereolitográfica obtenida a partir de una tomografía computarizada de haz cónico (CBCT) o tomada por los diferentes escáneres dentales . (Antonio Armijo Salto, Regina Roselló Laporta y Juan Manuel Aragoneses Lamas,2013)(53)

Dicha plantilla tiene la capacidad de controlar con precisión la posición definitiva de los implantes. Además, permite realizar cirugía sin colgajo y la fabricación de prótesis dentales provisionales antes de la cirugía. Dichas cirugías sin colgajo disminuyen la incomodidad del paciente, el sangrado intraoperatorio y el tiempo quirúrgico. La cirugía guiada para implantes dentales representa un paso más hacia la excelencia de la implantología predecible e mínimamente invasiva. Hay que tener en cuenta que al ser mínimamente invasiva los riesgos son menores que en una cirugía clínica convencional. (Van Steenberghe D, Glauser R, Blomback U, Andersson M, Schutyser F, Pettersson A, et al,2005)(61)

La férula también tiene una indicación protésica porque proporciona la posibilidad de realizar la prótesis previamente a la inserción de los implantes ya que puede ser utilizada como cubeta de impresiones y ser vaciada con los análogos de implantes.( Malo P, Araujo M, Lopez A,2007)(62)

Para la realización de dicha férula quirúrgica se han desarrollado diversos programas o «software» de planificación que permiten visualizar el modelo virtual 3D (replica exacta de la anatomía ósea del paciente para sobre él planificar las opciones terapéuticas más favorables de acuerdo con la necesidad del paciente. Dicha férula puede tener tres posibilidades de apoyos diferentes: (Antonio Armijo Salto, Regina Roselló Laporta y Juan Manuel Aragoneses Lamas,2013)(53)

• Óseo

• Mucoso

• Dental

Tabla 4: Tipos de apoyo y sus indicaciones

Fuente: (Antonio Armijo Salto, Regina Roselló Laporta y Juan Manuel Aragoneses Lamas,2013)(53)

Después de la cirugía, en la misma sesión operatoria, esta técnica de implantología oral guiada, puede permitir la carga funcional inmediata mediante la colocación de la correspondiente prótesis que frecuentemente es confeccionada antes de la cirugía. De esta forma, el profesional establece una planificación implantológica guiada que hace posible la realización de la fase quirúrgica y prostodóncica con un éxito elevado . (Velasco E, Garcia A, Segura JJ, Medel R, España A, 2008)(63)

Actualmente, la técnica de cirugía guiada asistida por ordenador debe considerarse el mejor método de inserción de implantes porque es la menos influenciada por los errores humanos en comparación con la técnica convencional o manual. De hecho, cuando se compara la exactitud o precisión de un experimentado cirujano implantológico en la realización del fresado para los lechos implantarios el error medio puede ser de 6,1 mm (máximo de 7,2 mm), mientras que para los métodos de cirugía guiada por ordenador el error medio es de 0,5 mm (máximo de 1,2 mm) (Sanna AM, Molly L, van Steenberghe D,2007)(64)

Debido a la planificación diagnóstica tridimensional, en los actuales protocolos de carga inmediata, no es necesario realizar una incisión supracrestal convencional, por lo que se ha ido incorporando cada vez más con más frecuencia, la técnica quirúrgica sin colgajo, que favorece desde el principio un buen sellado de los tejidos blandos periimplantarios .(van Steenberghe D, Glauser R, Blomback U, Andersson M, Schutyser F, Pettersson A,2005)(61)

Este tipo de técnica mínimamente invasiva simplifica la cirugía, reduce el tiempo de tratamiento y beneficia al paciente que presenta un mejor postoperatorio y la existencia de menos complicaciones. De esta forma, los tejidos blandos presentan menos inflamación y hemorragia y permiten junto con la estabilidad primaria de los implantes la realización de forma inmediata de la fase prostodóncica que supone la carga funcional de los implantes y la rehabilitación protésica del paciente en la misma sesión operatoria (Brief J, Edinger D, Hassfeld S, Eggers G,2005)(60)

Además, el éxito del tratamiento con implantes insertados sin colgajo en protocolos de carga inmediata es elevado como demuestra un estudio italiano reciente donde 33 pacientes edéntulos del maxilar superior fueron tratados con 202 implantes. Después de un año de seguimiento, el éxito fue del 91,9%(Velasco E, Pato J, López J, Poyato M, Lorrio JM,2008)(63)

De esta forma, el profesional puede establecer un plan de tratamiento de forma interactiva que mediante la fabricación de una férula estereolitográfica posibilite de forma exitosa la realización de la fase quirúrgica y prostodóncica en una misma sesión operatoria (Siebegger M, Schneider BT, Mischkowski RA, Lazar F, Krug B, Klesper B, Zoller JE,2001)(66)

Siguiendo en este contexto se hace la presentación del caso clínico realizado por Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67)

Fig17 : Mujer de 44 años que presentaba reabsorción radicular avanzada en los incisivos laterales superiores

Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67)

El incisivo lateral izquierdo (pieza dental n.° 22) era sintomático con movilidad de clase III, por lo que lo indicado era su extracción. La paciente deseaba una restauración fija inmediata para reemplazar el diente insalvable, que no comprometiera los dientes naturales adyacentes y que le ocasionara molestias mínimas. La consulta médica incluyó un plan de tratamiento para una restauración implantosoportada con cirugía implantológica guiada por TAC y colocación inmediata de una restauración provisional fija. La naturaleza de esta tecnología predetermina la posición precisa del implante y permite fabricar una restauración provisional inmediata antes de la intervención quirúrgica.

Tras la aceptación del plan de tratamiento para la extracción, la colocación inmediata del implante y la provisionalización de este, se envió a la paciente a que se le realizara un estudio de TAC. Los datos del TAC se grabaron en un CD, que a continuación se procesó con el software de planificación por TAC interactivo SimPlant Pro de Materialise Dental, Inc.

Fig.18: Se colocó un implante virtual en las imágenes reformateadas. En las figuras puede verse la relación de la posición planificada del implante respecto al hueso y a los dientes naturales adyacentes.

Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67)

Materialise Dental, Inc. fabricó una guía quirúrgica que incorporaba un tubo maestro diseñado específicamente para utilizarse con el sistema Navigator™ para cirugía guiada por TAC. La posición del tubo maestro en la guía se correspondía con la posición previamente planificada del implante.

Fig 19: Inicialmente se extrajo el incisivo lateral superior izquierdo del modelo diagnóstico

Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67)

Fig 20: La guía quirúrgica generada por ordenador se retroajustó sobre este modelo

Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67)

Fig 21: Se hizo un orificio en el modelo diagnóstico para alojar el análogo de implante de laboratorio.

Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67)

Fig 22: El análogo de implante se fijó a la montura del análogo y el tornillo de apriete manual se apretó aproximadamente dos vueltas. El análogo se colocó a través del tubo maestro y los pines de posicionamiento rotacional se encajaron en la muesca del tubo maestro para establecer la alineación correcta del hexágono desde el modelo a la boca

Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67)

Fig 23: El tornillo de apriete manual de la montura del análogo se apretó manualmente en el análogo El análogo se aseguró en el modelo de yeso, utilizando la guía quirúrgica para colocar el análogo en la posición exacta.

Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67)

Fig 24: Una vez que el yeso se endureció, se aflojó el tornillo de apriete manual de la montura del análogo y se extrajo la guía quirúrgica, dejando el análogo en el modelo

Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67)

Fig25: Se seleccionó un cilindro provisional de implante de titanio Certain para la fabricación de una restauración provisional atornillada. El cilindro se colocó en el interior del análogo en el modelo

Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67)

Fig 26: Fabricación de una corona provisional atornillada de resina acrílica añadiendo resina acrílica al cilindro, se le dio forma con contornos óptimos y se pulió. La restauración provisional se fabricó sin contactos oclusales.

Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67)

Fig 27: El incisivo lateral superior izquierdo (pieza dental n.° 22) se extrajo cuidadosamente utilizando periosteótomos. La guía quirúrgica se colocó sobre los dientes adyacentes

Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67) Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.

Fig 28: Se utilizó una fresa avellanadora/bisturí circular cortical según el protocolo quirúrgico para establecer un perfil de hueso crestal plano e introducir un canal de osteotomía piloto de 2 mm para la inserción de la fresa de 2 mm.

Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67)

Fig 29: Para preparar la osteotomía se seleccionaron del kit quirúrgico Navigator los tutores de posicionamiento de fresas y las fresas espirales con topes de fresas, siguiendo las instrucciones de secuencia de fresas de Materialise Dental, Inc. Se utilizaron fresas espirales de 2 mm y 3,25 mm de diámetro para la colocación de un implante de 4 mm de diámetro.

Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67) Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67)

Fig 30: Se colocó un pin guía quirúrgico en el interior de la osteotomía preparada con y sin guía quirúrgica colocada, para valorar la posición de la plataforma del implante y la inclinación axial de la posición del implante propuesta

Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67) Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67)

Fig 31: Se colocó un implante NanoTite Certain® de 4 mm de diámetro x 13 mm de longitud con las muescas de posicionamiento rotacional de la montura del implante alineadas con las muescas del tubo maestro de la guía quirúrgica para transferir la alineación correcta del hexágono desde el modelo maestro a la boca

Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67)

Fig.32: Acto seguido se extrajo la guía quirúrgica

Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67)

Fig 33: Para permitir el asentamiento correcto de la restauración provisional prefabricada, se empleó un perfilador óseo manual de 4/5 mm para dar forma a la superficie coronal del hueso crestal alrededor del implante

Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67)

La restauración provisional preparada se probó y se observó que encajaba con un ajuste mínimo. No hubo contactos laterales céntricos, excéntricos, de trabajo ni de balanceo según los principios de la carga no oclusal inmediata. Se hizo una radiografía periapical para verificar el asentamiento completo de la restauración provisional en la conexión interna del implante.

Fig 34: La corona provisional se aseguró con un tornillo de pilar de titanio que se apretó manualmente. La abertura de acceso del tornillo en la superficie lingual de la restauración provisional se selló con una bolita de algodón y resina de composite

Fuente: Alan L. Rosenfeld (EE.UU.)(67)

Enfoque Protésico

8.2.1 Impresión con Escáner para la fabricación de Protesis sobre Implantes

Los avances tecnológicos permiten actualmente realizar restauraciones dentales diseñadas en computadora. Muchas empresas dentales tienen acceso. a los procedimientos CAD/CAM, ya sea en la práctica clínica diaria, en laboratorios protésicos o en centros de producción. (Fasbinder, 2010)(69) (Zandparsa,2014)(12)

Entre las ventajas asociadas con la técnica CAD/CAM cabe destacar

•Acceso a nuevos materiales prefabricados y controlados industrialmente

•Aumento de calidad y reproductibilidad y almacenamiento de datos

•Mejora en la precisión y planificación

•Aumento de eficiencia

Con el fin de minimizar las fuentes de error en la transferencia de in formación desde la toma de impresión hasta la restauración final, se han introducido las técnicas de impresión sobre implantes mediante CAD/CAM (diseño asistido por ordenador/fabricación asistida por ordenador) (Fasbinder, 2010r)(69) (Zandparsa,2014)(12)

El sistema CAD/CAM está compuesto por tres componentes funcionales básico

Este sistema sigue una secuencia de tres pasos (Beuer, 2008)(10) (Giménez, 2014) (9)(González, 2012)(8) (Ting-shu, 2014)(35) (Giménez, 2014)(34):

1ș. Captura o recogida de la situación intraoral

2ș. Diseño geométrico por ordenador (software CAD)

3ș. Fabricación de la restauración (CAM)

8.2.1.1 Captura intraoral

En primer lugar hay que registrar la situación intraoral del paciente para transferirla al ordenador. Para ello, la información puede ser extraída directamente de la boca del paciente mediante digitalizadores o escáneres intraorales, o indirectamente pormedio de modelos de yeso obtenidos a partir de una impresión convencional, en cuyo caso, la digitalización se realizará mediante escáner extraoral. (Beuer, 2008)(10)(Zandparsa, 2014)(12)(Hildgert 2010)(26)

Fig 35: Escaneado directo de la boca con escáner intraoral

Fuente: Tomada de 3D Biotech

Fig 36: Escaneado indirecto del modelo de yeso con escáner extraoral

Fuente: Tomada de Sirona Dental Systems.

Para realizar el escaneado intraoral se requiere de unos aditamentos atornillados a los implantes, llamados pilares de escaneado o scan body, sobre los cuales el lector del escáner, gracias a un software específico, detectará la posición e inclinación de los implantes para posteriormente diseñar en el ordenador el pilar definitivo. Están fabricados de un polímero termoplástico biocompatible radiopaco (PEEKpolieteretercetona)( Lin W, Harris B, Morton D, 2013)(70) – (Fasbinder DJ, 2009) (Stimmelmayr M, Güth JF, Erdelt K, Edelhoff D, Beuer F.2012)(71)

El Scanbody es el dispositivo utilizado como aditamento de transferencia para establecer virtualmente en 3D la posición de la plataforma del implante y su relación con el resto de la boca. Es muy importante verificar, previo al escaneado, el ajuste del scanbody al implante radiográficamente. (Schunke S,2008)(72) ( Birnbaum NS, Aaronson HB 2008)(73) (Stimmelmayr M, Güth JF, Erdelt K, Edelhoff D, Beuer F.2012)(71)

Fig 37: Pilares de escaneado (scan body)

Fuente: Tomada de Avinent Core3dcentres

Casas comerciales de implantes como Straumann (Burlington, Canadá), Nobel Biocare (Zurich, Suiza), Avinent Core3dcentres (Barcelona, España), entre otros, han fabricado su propio scan body para la toma de impresión digital (Pozzi, 2013)(11)

A continuación un caso clínico con la utilización del Scan Body, de los Dres: Marta Serrat Barón, Dr. José Miguel Castro Hoyle, Dr. Fradique Montes Narváez, Dr. Santiago Costa Palau, Dr. Josep Cabratosa Termes- (Gaceta Dental 253, diciembre 2013)(74)

Se presenta un caso clínico de rehabilitación de la ausencia del 36 mediante una corona sobre implante atornillada, utilizando para la impresión digital el sistema intraoral LAVATM C.O.S de 3M ESPE y como aditamento escaneable un core scanbody de Avinent-CORE 3D.

Fig 38: Vista oclusal de la zona de trabajo con el pilar de cicatrización