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El Set-Up digital en ortodoncia
Introducción
Ciertamente, la aplicación de tecnologías digitales en ortodoncia es relativamente reciente, pero el auge del entorno digital nos sumerge inexorablemente en una nueva era de nuestra práctica ortodóntica.
El flujo digital forma hoy parte integral de nuestra vida cotidiana en la odontología moderna.
De hecho, estas tecnologías digitales están presentes en todos los niveles: desde la toma de impresiones ópticas hasta la impresión 3D mediante estereolitografía, la fabricación de férulas ortodónticas a medida y, por supuesto, el set-up digital.
El set-up digital es el ejemplo perfecto del aprovechamiento máximo de las herramientas digitales.
Panorama histórico
La historia comenzó a finales de los años 90, cuando jóvenes ingenieros estadounidenses desarrollaron un software que permitía la virtualización de las arcadas dentales y de los movimientos dentales individualizados, con el objetivo de corregir maloclusiones y malposiciones dentarias mediante férulas de alineamiento.
Así nació el set-up digital tal como lo conocemos hoy.
Align Technology, con su sistema de alineadores Invisalign, fue la primera empresa en lograr fabricar aparatos a partir de un set-up digital.
Definición de set-up digital
En general, un set-up es la visualización de una situación post-terapéutica posible.
Un set-up digital es la modelización en 3D, mediante una aplicación informática, de los movimientos dentales y gingivales, que permite previsualizar las diferentes etapas del tratamiento ortodóntico hasta el resultado final.
Este set-up animado informatizado sirve principalmente de base para la realización de tratamientos con alineadores, férulas termoformadas transparentes destinadas a corregir malposiciones dentarias.
Su objetivo principal es permitir escoger la solución terapéutica más adaptada a la situación clínica, con una duración de tratamiento lo más reducida posible.
Figura 1 / Set-up digital
Realización del set-up
A partir de las impresiones ópticas tomadas directamente en boca, impresiones escaneadas o modelos escaneados, el software (por ejemplo, ClinCheck de Invisalign, Approver de Spark) crea el modelo virtual final según las directrices del profesional.
Las unidades dentoalveolares se separan individualmente y luego se reintegran al modelo digital de trabajo.
Una vez que se reproducen virtualmente el eje, la posición, los puntos de contacto dentarios y la situación de la encía, se aplica el plan de tratamiento y los movimientos se secuencian en forma de vídeo mediante el software.
En los tratamientos con alineadores invisibles, esta etapa de secuenciación, que consiste en previsualizar el encadenamiento de cada desplazamiento, requiere una atención muy particular.El profesional recibe una simulación inicial del tratamiento, a la que puede aportar todas las modificaciones necesarias.
Así puede visualizar cada movimiento de forma individual, cada etapa terapéutica o el tratamiento en su conjunto.
El software permite agrupar en una misma etapa los movimientos que se potencian mutuamente, y postergar los movimientos antagonistas. Es el caso de la expansión transversal y de la lingualización de los incisivos, que funcionan muy bien juntas y provocan exactamente la misma deformación en el alineador.
También es importante observar la velocidad de los movimientos dentarios, ya que es posible acelerar un desplazamiento mediante auxiliares de tratamiento (por ejemplo, con el uso nocturno de elásticos o el uso continuo durante el día).
El software permite visualizar con gran precisión la cantidad de movimiento de cada diente en los tres planos del espacio, determinar la cantidad de stripping o reducción interproximal si es necesaria, todo ello con múltiples posibilidades de planificación.
El software ofrece la opción de solicitar diferentes escenarios de tratamiento y recibir varios set-ups para compararlos y elegir el plan más adecuado para la situación clínica.
Esto ayuda al profesional en su decisión de tratar el caso con o sin extracciones terapéuticas, realizar reducciones interproximales, etc.
Una vez realizado el alineamiento virtual, el profesional decide el número de etapas necesarias para la corrección final. De hecho, los movimientos dentarios deben realizarse de forma muy progresiva, con pocos grados de rotación o décimas de milímetro entre cada etapa.Cada etapa corresponde a un modelo virtual en formato STL que genera el sistema.
Cada archivo digital se imprime luego con una impresora 3D para servir como soporte en la fabricación de férulas termoformadas personalizadas en el laboratorio protésico.
Figura 2 / Interfaz del software CLINCHECK de Invisalign
Set-up tradicional (manual) vs. Set-up digital
Figura 3 / Montaje tradicional
Tradicionalmente, el técnico de laboratorio cortaba los dientes del modelo de yeso y los reposicionaba en cera en una posición óptima.
Esta simulación permite evaluar objetivos terapéuticos potenciales, como realizar stripping (reducción interproximal) o extracciones dentarias terapéuticas.
Kesling, en 1956, utilizó el set-up tradicional para la finalización de sus tratamientos ortodónticos, y posteriormente en la planificación de tratamientos y diagnóstico.
El set-up digital se basa en los mismos principios que el set-up manual. No obstante, la separación de los dientes se realiza mediante un proceso digital muy preciso, a diferencia del corte del modelo estándar que hace perder estructura al modelo de yeso.
Los dientes del modelo digital se segmentan mediante técnicas de segmentación virtual. Por ejemplo, en el software 3Shape, el proceso comienza marcando un punto mesial y un punto distal en cada diente del modelo virtual. El marcado puede hacerse de forma semiautomática, pero requiere validación manual por parte del usuario.Luego, el software traza una línea de segmentación a nivel gingival, separa las coronas de la parte gingival y define los contactos interproximales.
En el set-up digital, la forma de la arcada se define de manera individualizada mediante herramientas del software, mientras que en el caso del set-up tradicional se basa en una forma preestablecida.
Ventajas del set-up digital
El set-up digital requiere mucho menos tiempo que el manual.
Se realiza frente a una pantalla, siendo por ello mucho más flexible que uno clásico en yeso.
Las modificaciones pueden hacerse infinitamente y guardarse, a diferencia del set-up manual en el que toda modificación es irreversible.
El procedimiento de segmentación digital permite mayor precisión que el corte de dientes en yeso.
La forma de la arcada se adapta a cada caso, al contrario que los modelos estándar de laboratorio.
Puede guardarse fácilmente, evitando problemas de almacenamiento asociados a modelos en yeso.
Los movimientos dentales son extremadamente precisos y pueden evaluarse mediante superposiciones con códigos de color que comparan la posición inicial y final.
Los nuevos softwares avanzados permiten superponer el set-up con radiografías digitales, combinando archivos STL y archivos DICOM provenientes de CBCT (Tomografía computarizada de haz cónico).
Con el sistema Insignia® de Ormco, por ejemplo, la combinación de escaneo óptico y CBCT permite evaluar el paralelismo radicular, espesores óseos o el corredor alveolar, considerando tanto las coronas como las raíces dentarias durante los movimientos.
Incluso los tratamientos multibrackets tradicionales con brackets vestibulares han aprovechado estas innovaciones digitales. Hoydía, su diseño puede individualizarse completamente, incluyendo la ranura del bracket y los arcos ortodónticos hechos a medida.
Los avances continuos en tecnologías digitales han permitido una evolución constante del sistema, aumentando su predictibilidad y eficacia terapéutica.
Actualmente es posible cuantificar con precisión la magnitud de los movimientos planificados y, gracias al Big Data(recolección y análisis crítico de los resultados obtenidos o no obtenidos con alineadores), detectar mejor los movimientos límite o imposibles.
Este análisis digital de datos permite mejorar el sistema, entre otras cosas, optimizando los attachments (taquets), y ampliando las indicaciones del sistema.
Esto constituye una ayuda valiosa para el profesional, que puede anticipar mejor la necesidad de distintos accesorios: elección de taquets, uso de elásticos intermaxilares, minitornillos, o brackets combinados. También permite prever etapas asociadas a tratamientos ortodónticos tradicionales combinados.
Figura 4 / Ejemplo de auxiliares para ayudar en los movimientos: Los tabs dentales
Gracias al entorno digital…
El profesional tiene cada vez más control sobre el tratamiento que planifica. Puede crear, visualizar y modificar distintos set-ups sin costes adicionales. Toda la cadena: diagnóstico – set-up – confección de férulas puede realizarse en parte, o completamente, en consulta.
Ya no depende exclusivamente del set-up realizado por el técnico de laboratorio, y la comunicación con este es mucho más fluida.
El set-up también facilita la comunicación con el paciente.Este puede visualizar fácilmente su tratamiento con el profesional y también el resultado final. Esto es especialmente útil en caso de que se necesiten extracciones, ya que el set-up sirve de apoyo para explicar esta elección y favorecer su aceptación.
Además, gracias a estas herramientas digitales de planificación, hoy es posible comparar virtualmente los movimientos previstos en un momento determinado con la situación clínica real, permitiendo un control y una evaluación objetiva del progreso del paciente, como un sistema de monitorización digital.
Limitaciones del entorno digital en ortodoncia
Hay que reconocer que los set-ups digitales son solo herramientas virtuales y, por tanto, no integran todos los elementos del entorno necesarios para un plan de tratamiento global: como el anclaje dental (relación corona/clínica - raíz/clínica y tipo facial), la relación maxilar en planos sagital y frontal, la línea de sonrisa, la oclusión labial…
El set-up sirve para mostrar al paciente las etapas de su
tratamiento. Sin embargo, es importante explicarle que los dientes no se mueven exactamente como en la pantalla del ordenador, ya que forman parte de una entidad biológica.
Incluso una detección precisa de movimientos más o menos predecibles no excluye el respeto por principios biológicos y biomecánicos que rigen los desplazamientos a nivel alveolar y musculoesquelético.
Por ejemplo, una expansión exagerada o una compresión no controlada pueden llevar a resultados inadecuados o inestables, e incluso a complicaciones periodontales como recesiones, dehiscencias o movilidad dentaria…La prefabricación de aparatos a partir de set-ups digitales, como los alineadores invisibles, puede dificultar la capacidad de reacción del profesional ante imprevistos clínicos.
Conclusión
Las herramientas digitales de planificación del tratamiento ortodóntico son tecnologías de vanguardia que permiten al profesional visualizar diferentes set-ups, superponer movimientos, escaneos digitales y radiografías. También permiten observar el “morphing” de las series de alineadores.
La predictibilidad es una gran ventaja del set-up digital, al permitir un análisis preciso de los movimientos dentales.
Sin embargo, el reposicionamiento de dientes y las correcciones ortodónticas deben realizarse teniendo en cuenta un sistema esquelético y muscular mucho más complejo que un modelo virtual.
Por ello, es fundamental que el set-up lo realice un profesional capacitado en estas herramientas digitales, ya que solo él puede decidir si los movimientos virtuales son factibles en la realidad, considerando las condiciones periodontales, oclusales y el tipo de aparato utilizado…
Estas herramientas ortodónticas evolucionan constantemente y se orientan hacia el futuro, en particular con la explotación del Big Data y la entrada de la Inteligencia Artificial en el mundo de la odontología.