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07 Novembre 2018

Approccio interamente digitale per replicare i parametri estetici e funzionali in riabilitazioni complete su impianti

di Carlo Monaco


L’introduzione delle tecnologie digitali nell’odontoiatria implanto-protesica ha permesso un miglioramento in termini di predicibilità dei risultati clinici e la riduzione delle procedure di laboratorio[1].

Grazie all’utilizzo di un protocollo digitale, il clinico ha la possibilità di eseguire la terapia in maniera protesicamente guidata, di realizzare i provvisori prima ancora dell’inserimento degli impianti, di eseguire una chirurgia guidata con o senza apertura di un lembo, di ridurre i tempi terapeutici e potenzialmente i relativi costi[2]. In questo contesto, le protesi provvisorie a carico immediato giocano un ruolo fondamentale perché caratteristiche come la dimensione verticale di occlusione, la forma e la posizione dei denti vengono duplicate nella protesi definitiva[3].

Ad oggi pochi sono i protocolli interamente digitali descritti in letteratura applicati a una riabilitazione implanto-protesica di arcate complete. L’applicazione della fully digital technique (FDT, tecnica interamente digitale) potrebbe permettere la riduzione dei passaggi clinici e di laboratorio e di ottenere un risultato estetico predicibile[4]. Tuttavia, l’impronta digitale di arcate complete su impianti può risultare un’operazione difficoltosa dal momento che per gli scanner intraorali è più complesso rilevare la mucosa edentula e gli scanbody[5-7].

Lo scopo di questo articolo è descrivere l’applicazione della FDT in un caso di riabilitazione completa su impianti. Questa tecnica permette di ridurre i passaggi clinici e di laboratorio necessari alla definizione della dimensione verticale di occlusione, dei rapporti occlusali e dell’anatomia dei tessuti gengivali circostanti alla protesi.


Materiali e metodi
Un paziente edentulo totale con protesi oramai incongrue si presenta alla nostra attenzione con la richiesta di una riabilitazione protesica completa. Per un ottimale svolgimento del caso abbiamo scelto di applicare la fully digital technique. Dopo avere valutato e revisionato i parametri estetici e funzionali, le protesi totali pre-esistenti sono state duplicate per realizzare due dime radiografiche utili all’esame Cone Beam.

Le immagini radiografiche ottenute sono state utilizzate per pianificare la chirurgia implantare guidata tramite il protocollo certificato Nobel Guide[7] e, in seguito, realizzare due dime chirurgiche implantari (fig. 1).

Figura 1

Prima dell’intervento chirurgico, le protesi provvisorie sono state progettate digitalmente sulla base della pianificazione implantare e realizzate tramite fresatura al CAD/CAM. Il giorno della chirurgia gli impianti sono stati inseriti utilizzando le dime chirurgiche e, successivamente, le protesi provvisorie sono state fissate agli abutment provvisori, rifinite e sottoposte a carico immediato.

Quattro mesi dopo la chirurgia sono state eseguite tre serie di impronte digitali intraorali per raccogliere le informazioni riguardanti le protesi provvisorie (STL1), la posizione tridimensionale degli impianti (STL2) e l’architettura dei tessuti molli a contatto con le protesi. Tutte le impronte sono state ottenute utilizzando scanner intraorale con tecnologia a fronte d’onda (wavefront technology) (True Definition Scanner - Lava Cos, 3M ESPE, St. Paul, MN, USA) dopo avere applicato la polvere per scansioni (3 M ESPE, Seefeld, Germania).

La prima serie di impronte intraorali (STL1) è stata eseguita scansionando i provvisori ancora avvitati agli impianti e, insieme alle protesi, sono stati scansionati i tessuti gengivali circostanti. In questa fase le arcate sono state dapprima scansionate separatamente poi in massima intercuspidazione così da ottenere sia le informazioni riguardo la dimensione verticale funzionalizzata, sia le informazioni sulla forma degli elementi dentari e sulla loro posizione.

In seguito, i provvisori sono stati rimossi dagli impianti e degli scanbody standard (Elos Medtech AB, Lidköping, Sweden) sono stati avvitati agli impianti (fig. 2).

Figura 2

La seconda serie di impronte digitali (STL2) è stata ottenuta improntando gli scanbody. In questo modo veniva acquisita la posizione tridimensionale degli scanbody e, di conseguenza, quella degli impianti. Il protocollo di impronta consisteva in un tragitto di scansione continuo da un’estremità all’altra dell’arcata eseguendo dei percorsi circolari attorno agli scanbody[8].

In questa fase non è possibile raccogliere informazioni riguardo i rapporti occlusali tra le due arcate poiché non è presente alcun repere o stop occlusale. Infine, per raccogliere le informazioni in negativo riguardo i tessuti molli adiacenti alle protesi (profilo di emergenza implantare e anatomia gengivale sottostante gli elementi pontic), il provvisorio superiore e quello inferiore sono stati scansionati al di fuori della bocca e la terza serie di impronte (STL3) è stata così ottenuta.

Le tre serie di impronte STL1, STL2, STL3 sono state poi importate nel software Geomagic Studio 12 (3D Systems, Rock Hill, SC, USA) e unite utilizzando uno specifico algoritmo automatico di accoppiamento. Dal momento che i tessuti gengivali scansionati nelle serie STL1 e STL3 risultavano gli stessi, il software ha identificato un buon accoppiamento automatico. In seguito, anche le impronte STL2 sono state accoppiate grazie alla corrispondenza tra la forma dei provvisori acquisiti in STL2 e STL3.

Tramite l’unione CAD delle diverse impronte è stato ottenuto un singolo file, denominato STL4, che conteneva le seguenti informazioni: posizione tridimensionale degli scanbody, architettura dei tessuti molli, parametri occlusali e caratteristiche estetiche. Il file STL4 è stato poi importato in un software dentale (Dental Wings, Montréal, QC, Canada) per rilevare in maniera automatica e certificata la posizione degli impianti a partire da quella degli scanbody (fig. 3).

Figura 3

Il file STL4, che a questo punto rappresentava il modello master virtuale, è stato utilizzato per realizzare due modelli master stereolitografici con gli analoghi implantari.

Sempre a partire dal file STL4 sono state progettate e realizzate al CAD/CAM due barre in alluminio (una per l’arcata superiore e una per quella inferiore) con connessioni implantari integrate (fig. 4).

Figura 4

Le due barre sono state avvitate agli impianti del paziente per testare la passività e quindi per validare le impronte digitali STL2 (fig. 5).

Figura 5

In modo analogo sono stati progettati e realizzati due prototipi in resina per valutare i parametri occlusali ed estetici sul paziente (figg. 6, 7).

Figura 6

Figura 7

Una volta controllati tutti i parametri occlusali, estetici e di posizione implantare, le sottostrutture metalliche definitive sono state progettate e fabbricate al CAD/CAM.

La procedura di progettazione digitale è stata facilitata dalla presenza della ceratura virtuale della protesi finale (basata sulla forma dei provvisori funzionalizzati) su STL4. Questo ha permesso al tecnico di disegnare i pin di ancoraggio della sottostruttura basandosi sulla posizione dei denti nelle protesi (fig. 8).

Figura 8

Le sottostrutture sono state fresate al CAD/CAM con sistema a 5 assi utilizzando una lega in titanio di grado 5. Le sottostrutture finite sono state testate sul paziente tramite il test di Sheffield e il controllo radiografico (fig. 9).

Figura 9

Le protesi definitive sono state poi finalizzate utilizzando tecniche convenzionali e i denti sono stati scelti seguendo la ceratura digitale (fig. 10).

Figura 10

Le protesi finite sono state avvitate agli impianti con un torque di 35 Ncm e i contatti occlusali sono stati controllati singolarmente con carta da articolazione da 20 micron. Infine, ogni singolo elemento è stato controllato con una Shimstock da 8 micron (fig. 11).

Figura 11

Differenze rispetto alla tecnica convenzionale
Le tecnologie digitali e CAD/CAM applicate all’odontoiatria implanto-protesica stanno subendo una rapida espansione e sviluppo[9]. Le immagini radiografiche tridimensionali ottenute attraverso gli esami Cone Beam permettono, grazie alla pianificazione della chirurgia implantare e alla realizzazione di dime chirurgiche, l’esecuzione di riabilitazioni complesse in maniera protesicamente guidata.

Una volta che gli impianti si sono osteointegrati, gli scanner intraorali possono essere utilizzati per raccogliere le informazioni sulla posizione degli impianti e sui tessuti molli circostanti. L’informazione digitale così ottenuta può essere utilizzata nel flusso di lavoro protesico rendendo possibile una progettazione completamente digitale che tenga conto sia degli aspetti funzionali sia di quelli estetici. Il tecnico è così in grado di disegnare la sottostruttura più appropriata per il miglior risultato strutturale, funzionale ed estetico.

Nel flusso di lavoro convenzionale è necessario utilizzare repliche in silicone della ceratura diagnostica o dei provvisori per trasferire le informazioni estetiche e funzionali sul modello di lavoro. Inoltre, quando i transfer da impronta vengono avvitati agli impianti non è possibile registrare né i rapporti occlusali tra le arcate né i profili dei tessuti gengivali periprotesici.

Attraverso l’applicazione di questo protocollo interamente digitale, invece, le impronte digitali possono essere sovrapposte ottenendo così un singolo file all’interno del quale sono contenute tutte le informazioni rilevanti. I parametri - come la posizione degli impianti, le qualità estetiche, la dimensione verticale di occlusione funzionalizzata, i rapporti occlusali e i parametri gengivali - vengono registrati in tre stadi differenti (STL1, STL2 e STL3). In seguito, le tre serie di impronte vengono combinate su piattaforma virtuale e il nuovo file ottenuto, STL4, viene utilizzato per progettare efficacemente e accuratamente la protesi definitiva.


Effetto e performance
Il successo di questo approccio digitale è basato su due aspetti. In primis, le scansioni intraorali (STL1) ed extraorali (STL2) dei provvisori e la loro combinazione in ambiente CAD hanno permesso di acquisire tutte le informazioni rilevanti sull’anatomia dei tessuti molli. Questi dati, insieme alla posizione implantare ottenuta tramite le scansioni STL2, sono stati riprodotti nel modello stereolitografico. Le informazioni riportate sul modello hanno poi permesso una efficace ed efficiente realizzazione della protesi definitiva.

Il secondo aspetto, invece, riguarda i processi di verifica della posizione degli impianti e dei parametri estetici/funzionali prima della realizzazione della protesi finita. Durante lo svolgimento del caso clinico, l’impronta digitale degli scanbody (STL2) dell’arcata completa edentula è stata una delle fasi più delicate e impegnative. Questo è valso soprattutto per l’arcata inferiore, dove la carenza di tessuto cheratinizzato può favorire la comparsa di errori o artefatti nella scansione a causa della mobilità della mucosa circostante.

Dal punto di vista scientifico è stato dimostrato come l’impronta digitale di un’arcata completa edentula con impianti abbia un’accuratezza pari o migliore rispetto a quella ottenuta con tecniche convenzionali, ma occorre una validazione scientifica[10,11]. Prima di procedere alla realizzazione della sottostruttura definitiva è necessario verificare l’accuratezza delle posizioni implantari ottenute tramite l’impronta STL2. Per fare questo, due barre realizzate al CAD/CAM e costituite di alluminio sono state prodotte, avvitate sugli impianti e valutate clinicamente.

Dal momento che la loro seduta sugli impianti risultava passiva, le impronte digitali sono state validate e si è proceduto alla realizzazione delle sottostrutture definitive. In modo analogo, per valutare i parametri estetici e occlusali prima di realizzare le protesi finali sono stati realizzati due prototipi di resina poi testati sul paziente. I prototipi sono stati disegnati sulla base dei provvisori funzionalizzati.


Conclusioni
Questo protocollo interamente digitale si è dimostrato un metodo affidabile per trasferire le caratteristiche delle protesi provvisorie e le anatomie gengivali alle protesi definitive. L’acquisizione e l’elaborazione dei dati è stata eseguita con successo in quattro fasi: scansione intra ed extraorale dei provvisori, impronta degli scanbody avvitati agli impianti e, infine, la combinazione digitale delle impronte. Per testare il grado di accuratezza delle impronte e i parametri funzionali/estetici, barre CAD/CAM in alluminio e prototipi in resina sono stati prodotti e clinicamente testati. Questo approccio digitale ha consentito di ridurre il tempo di laboratorio e di trattamento, ha permesso la verifica dei parametri estetici e funzionali e ha facilitato la progettazione della sottostruttura definitiva basandosi sulla ceratura virtuale.


Co-autori

Nicola Ragazzini, DDS, MSc, Master of Science1

Lorenzo Scheda, DDS, studente post-laurea1

Edoardo Evangelisti, DDS, Msc, Master of Science1

1Divisione di protesi, Dipartimento di scienze biomediche e neuromotorie, Alma Mater Studiorum Università di Bologna


A il Lavoro originale pubblicato su Journal of Prosthodontic Research Volume 62, Issue 3, July 2018, Pages 383-385

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