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INTRODUCCIÓN
Desde los inicios de la odontología, se han requerido y utilizado técnicas de impresión convencional para registrar de manera tridimensional la cavidad bucal de los pacientes 1; sin embargo, los cambios de volumen de los materiales de impresión y la expansión del yeso dental son sensibles a resultados erróneos. Así también, con el avance de la tecnología aplicada a la odontología 1 a principios de 1980, se desarrolló el diseño asistido por computadora y la fabricación asistida por ordenador (CAD-CAM, por sus siglas en inglés) 2 que fue el primer sistema de la marca comercial Cerec (Sirona). Ello ha generado una mayor importancia en la odontología, y se han obtenido óptimos resultados en la confección de restauraciones con diversos materiales 2 Los tres componentes principales de un sistema CAD-CAM son la unidad de adquisición de datos (escáner intraoral o extraoral), el software del programa y el dispositivo de fresado o impresión 3D 3 De este modo, el flujo de trabajo digital inicia con el escaneo intraoral, promoviendo que la disponibilidad de diversos sistemas de escaneo aumente significativamente en los últimos años, funcionando según diferentes principios, incluida la triangulación activa, las imágenes confocales paralelas, el muestreo de frente de onda activo y la estereofotogrametría; mientras que, por otro lado, sistemas más recientes presentan principios combinados 3
Se ha demostrado que las impresiones digitales son una alternativa clínicamente aceptable a los métodos de impresión convencionales, ya que la tecnología dental digital ha evolucionado y su aplicación se extiende desde coronas unitarias hasta rehabilitaciones completas e incluso con soporte de implantes 3 sin embargo, siguen existiendo limitaciones, ya que la precisión del escaneo intraoral puede verse influenciada por la tecnología del escáner, el sistema operativo, la calibración del dispositivo, el patrón de escaneo, las condiciones de escaneo con luz ambiental, los procedimientos de corte y reescaneado, la extensión del escaneado digital, las características de las estructuras a escanear como preparación dentaria, las restauraciones implantosoportadas y los maxilares edéntulos parciales o totales 4 Adicionalmente, las impresiones digitales presentan ventajas, como la eficiencia del tiempo clínico en el sillón dental, una mayor comodidad para el paciente, la visualización en tiempo real, la fácil comunicación con los laboratorios dentales y la versatilidad de un flujo de trabajo más fluido y preciso (5, 6).
El presente artículo de revisión tiene como objetivo analizar la literatura sobre las diferentes características y propiedades que en la actualidad presentan los escáneres intraorales (IOS, por sus siglas en inglés: Intra Oral Scanners), así como evaluar la evidencia de los posibles beneficios y la precisión de las técnicas de impresión digital frente a las técnicas de impresión convencionales.
ESCÁNERES INTRAORALES
Obtención de imágenes con escáneres intraorales
Los IOS son dispositivos que se utilizan para la captura de impresiones ópticas directas de la cavidad oral 7 Estos perciben la estructura de la superficie de los diferentes tejidos y capturan esta imagen 3D a través de un láser que proyecta una fuente de luz sobre los arcos dentales, las superficies dentales preparadas y los tejidos adyacentes, mientras que las imágenes son capturadas por sensores 8
Los IOS están compuestos por una vara portátil (handheld wand) que genera una proyección de luz (tecnología activa) para capturar la imagen mediante un método estático (fotos) o dinámico (videos), y que será juntada por el software luego de reconocer la triangulación de las imágenes en 3D 9 La triangulación es una técnica en la cual una fuente de luz se refleja sobre un objeto, se registra mediante las coordenadas x e y de cada punto, y luego se calcula la coordenada z, todo con base en diversas tecnologías de imágenes ópticas 10
Microscopía confocal activa
Es una técnica de obtención de imágenes de profundidades específicas. Esta detecta las diferentes áreas de precisión de la imagen para poder estimar la distancia entre el objeto a escanear y la distancia focal del lente. Posteriormente, un diente puede reconstruirse con imágenes consecutivas adquiridas con distintas distancias focales y valores de diafragma desde diversos ángulos de la periferia del objeto 11 El área de precisión está netamente vinculada con la experiencia del usuario, ya que se puede originar algún tipo de desenfoque por movimiento; además, este tipo de procedimiento requiere que el cabezal sea largo, lo que puede generar dificultades en la práctica clínica 12
Muestreo de frente de onda activo
Es una técnica de recolección de imágenes que utiliza una cámara y una apertura alejada del eje. El módulo tiene un movimiento donde sigue un trayecto circular alrededor del eje óptico, lo que genera un movimiento rotacional del punto específico de localización a escanear (POI). A partir del patrón producido por cada punto evaluado se logra obtener los datos de profundidad y distancia 13
Las imágenes capturadas por los diferentes sensores son procesadas por el software del escáner que genera un conjunto de vértices (nubes de puntos); luego estas se triangulan creando un modelo de malla en tres dimensiones 7 El rendimiento puede verse influenciado por varios factores, incluido el tipo de IOS, las condiciones intraorales, los protocolos de escaneo, las geometrías de los objetos escaneados y las propiedades ópticas de la superficie, los algoritmos de software de procesamiento y las condiciones de luz ambiental 14
Tipos de software y sistemas de exportación de imágenes y tecnología
Los sistemas de transferencia de datos de impresión digital que utilizan los IOS se pueden clasificar en sistemas abiertos y sistemas cerrados.
Sistemas abiertos
Son sistemas donde el software de los IOS permiten que la impresión digital se envíe directamente a través de la exportación de archivos fuente, que puede ser un formato de transmisión de datos estándar para confección de elementos en 3D (STL, por sus siglas en inglés: Standard Tessellation Language o Standard Triangle Language), un formato de archivo de polígono (PLY, por sus siglas en inglés: Polygon File Format) o un formato de archivo de objeto (OBJ, por sus siglas en inglés: Object File Format), a diferentes unidades de laboratorio, lo que da la flexibilidad deseada y permite maximizar el potencial de inversión con diferentes opciones 15
El formato de archivo STL es simple y pequeño, por lo que su procesamiento es más rápido, pero sin representación de color o textura. Por otro lado, los formatos OBJ y PLY pueden almacenar propiedades como el color y la textura que benefician a las impresoras 3D mejoradas 7
Sistemas cerrados
En un sistema cerrado, las impresiones digitales se envían a la empresa fabricante mediante un pago de suscripción. La ventaja es que, por ser la configuración, la recolección y la manipulación de los datos realizados por el mismo fabricante, hay mayor seguridad, precisión y un solo lugar para la entrega. Algunos escáneres solo permiten la adquisición de datos, que luego se envían al laboratorio para su posterior procesamiento y fabricación. Por otro lado, hay escáneres que, además de la adquisición, son capaces de fresar o imprimir el mismo día, lo que permite al paciente tener una restauración dental en una sola sesión (7, 16).
Los métodos de recopilación de datos, la transferencia de imágenes, las estrategias de seguimiento y el tamaño de cabezal del escáner pueden variar entre diferentes tipos y marcas, pero cada procedimiento produce un modelo digital de la dentición del paciente (9, 16).
Aceptación de los pacientes respecto al uso del escáner intraoral
En algunos de los estudios que utilizaron la impresión con hidrocoloide irreversible, los pacientes prefirieron la impresión convencional, en comparación con un IOS de generaciones anteriores, debido a las dificultades en la impresión óptica, en relación con la operabilidad, el tamaño del escáner, la velocidad de escaneo, etc. Sin embargo, debido a la mejora de la tecnología del hardware, la velocidad de escaneo ha mejorado y se ha reducido el tamaño de los dispositivos, optimizándose su ergonomía 1-6 Por lo tanto, en investigaciones recientes, muchos pacientes respondieron que el IOS era más cómodo, más aún cuando es necesario repetir alguna impresión dental con la técnica convencional, lo que significaría mayor tiempo con el paciente en el sillón dental y el uso extra de material; además, un beneficio adicional es que se minimizaría el reflujo nauseoso. Algunos estudios utilizan impresiones con hidrocoloides irreversibles como comparación, ya que son más fáciles de controlar que las impresiones con elastómeros 3 Como consecuencia, al comparar el IOS con las impresiones convencionales, es claro que el primero presenta cualidades y resultados superiores con respecto a la aceptación del paciente 1-7
Satisfacción del operador
Schlenz et al. 10) y Lam et al. (11) demostraron que hubo una proporción significativamente mayor de estudiantes que percibieron que el IOS requiere menos apoyo en el sillón y es más fácil de dominar como principiante. Además, el 60,2 % de los estudiantes no tuvieron dificultad para operar el software del escáner, por lo cual el proceso de escaneo era manejable 11
Precisión de impresiones digitales realizadas con escáneres intraorales
La exactitud de los métodos de impresión es fundamental para el ajuste interno y externo de las restauraciones indirectas. La exactitud es la diferencia entre los valores cuantitativos obtenidos de la medición y de los valores espaciales reales del objeto medido, y, a su vez, comprende veracidad y precisión. La veracidad es qué tan cerca están los resultados de una medición de los valores reales del objeto medido; mientras que la precisión es la variabilidad de las mediciones repetidas del objeto medido 7 Cuanto mayor sea la precisión, más fiable será la medición; y cuanto mayor es la veracidad, más se acerca la medición a las dimensiones reales del objeto. Los métodos para comparar la precisión de las impresiones digitales y convencionales son la medición lineal y la superposición 3D. En comparación con la medición lineal, la superposición 3D evalúa cientos de puntos de medición, que pueden reflejar la deformación de toda la arcada dental 11
La precisión de un escaneo digital depende de la luz ambiental, el tamaño del cabezal del escáner, la tecnología de escaneo, si se requiere polvo reflectante, el programa de software del escáner, el protocolo de escaneo, el espacio limitado en la apertura bucal, la longitud del tramo edéntulo, entre otros 5 por lo que, para evaluar el ajuste de las restauraciones cuando se utilizan sistemas de IOS, se pueden utilizar enfoques indirectos bidimensionales o tridimensionales 4-6 Las discrepancias marginales internas de menos de 120 μm se han descrito como clínicamente suficientes para el ajuste de las restauraciones de un solo diente 2 A pesar de esto, la Asociación Dental Estadounidense recomienda que el espesor de la cementación no supere los 40 μm (2, 17). Por lo tanto, este límite de aceptabilidad aún no está definido, y una adaptación marginal/interna inadecuada puede predisponer al fracaso de la restauración. Al evaluar el ajuste final, deben tenerse en cuenta factores como el diseño CAD, el proceso de fresado CAM y el asentamiento de la restauración y la geometría de la preparación, ya que la literatura existente defiende que cuanto más complejas son las morfologías escaneadas, más difícil es reproducirlas en forma digital y, en consecuencia, podría producirse un efecto perjudicial sobre la precisión (3, 15, 18).
El ajuste marginal deficiente puede favorecer la acumulación de biopelícula y causar complicaciones, como caries secundarias y enfermedad periodontal, y la adaptación interna deficiente puede provocar pérdida de retención axial, falta de estabilidad rotacional, resistencia a la fractura reducida e inexactitudes de posicionamiento, que conducen a interferencias interproximales y oclusales 3-8
Adicionalmente, el fabricante de cada escáner especifica una estrategia de escaneo, aunque para arcada completa no menciona el cuadrante de inicio. En general, los escáneres más recientes, Trios 4 y Primescan, proporcionan datos más precisos para impresiones digitales de arcada completa; sin embargo, no hay evidencia, hasta la fecha, de diferencias relevantes en el rendimiento entre los diversos escáneres digitales que sean clínicamente relevantes. Esto, por un lado, puede deberse a los continuos avances en el desarrollo de hardware y/o a la actualización del software. Para los sistemas Cerec, la versión del software tuvo un impacto significativo en la precisión del IOS; y para el escáner Trios, el hardware también tiene una influencia significativa en la precisión de la transferencia de los escaneos de arcada completa (1, 17).
Comparación entre impresiones digitales e impresiones convencionales
Las impresiones dentales pueden ser convencionales o digitales. Las impresiones convencionales se refieren a la impresión en negativo de la superficie dental y estructuras adyacentes. En la actualidad, los materiales más utilizados para este tipo de impresiones son los hidrocoloides irreversibles y los elastómeros (1, 5, 16).
Con la llegada del IOS, el interés por las impresiones digitales obtenidas directamente del escaneo intraoral ha ido en aumento (4, 5). En comparación con las impresiones convencionales, las impresiones digitales generadas por IOS presentan diversas ventajas. No obstante, las impresiones convencionales y los modelos de yeso siempre se han considerado el patrón de oro 9-12 Hasanzade et al. (13) demostraron que, para las impresiones de arcada parcial, las impresiones digitales eran tan -o incluso más- precisas que las impresiones de poliéter y polivinilsiloxano en la fabricación de prótesis dentales fijas de una sola unidad y de tramo corto. Además, los escáneres digitales han demostrado impresiones clínicamente aceptables de uno o dos implantes contiguos (6-8, 10).
En cuanto a las impresiones de arcada completa, los resultados de precisión y veracidad son ambiguos. En ese sentido, Kong et al. 19) demostraron en una revisión sistemática que la veracidad de las impresiones digitales y de las impresiones con hidrocoloide irreversible de arcada completa fueron similares, y ambas mostraron alta precisión. Esto concuerda con Sfondrini et al. 14 quienes informaron que las precisiones de las impresiones digitales y de alginato eran las mismas. Sin embargo, Tomita et al. 15) afirmaron que las impresiones digitales mostraron una mayor precisión en comparación con las impresiones de alginato y polivinilsiloxano. Asimismo, Duvert et al. 16) encontraron que las impresiones digitales eran menos precisas que las impresiones de polivinilsiloxano 16 y Atieh et al. 18) concluyeron que las impresiones digitales mostraban una menor precisión en comparación con las impresiones de polivinilsiloxano.
Por otro lado, las impresiones de arcada completa son esenciales para el diagnóstico en algunas especialidades dentales, como ortodoncia, odontología restauradora, rehabilitación oral, así como en la evaluación preoperatoria en cirugía ortognática 15-20 Por lo que varios estudios in vitro han concluido que la impresión digital proporciona una mayor precisión para los valores de ajuste marginal que la técnica convencional, ya que se evita posibles deformaciones debido a las propiedades del material causados por la polimerización incompleta; sin embargo, no se debe excluir los diferentes factores, como la saliva, el líquido sulcular, la sangre y el movimiento del paciente, que podrían afectar la precisión de la impresión en condiciones in vivo que no existen en el método in vitro (1, 6, 17, 19, 20).
Actualmente las impresiones digitales, en comparación con las impresiones convencionales, muestran una excelente precisión y versatilidad, y proporcionan un flujo de trabajo con mayor celeridad, por lo que se las considera aceptables para el uso clínico. No obstante, se debe tener en cuenta las diversas causas que pueden alterar el resultado, como la experiencia del operador, el tipo de escáner, el tipo de software, el ambiente, la secuencia de escaneo y las estructuras bucales. Por estas razones es fundamental conocer los factores que pueden disminuir la precisión del escaneo para así maximizar la precisión.
