1 Introdução à impressão óptica

As primeiras impressões ópticas remontam à década de 1980. Hoje, substituem as moldagens convencionais, que apresentam limites conhecidos e reconhecidos, entre os quais os estiramentos de material de moldagem, as rupturas, as bolhas de ar que comprometem a qualidade, aos quais se somam os prazos e todas as etapas de tratamento a que são submetidas desde o vazamento, que aumentam consideravelmente os retoques em boca e até mesmo o risco de falha da prótese final.

Desde sua invenção, os scanners e câmeras intraorais passaram por numerosas evoluções e hoje encontram seu lugar nos consultórios odontológicos, com indicações em omni-prática, mas também nos diferentes domínios da odontologia.

Definição

A impressão óptica define-se como a projeção de um sinal luminoso sobre as superfícies dentárias. O sinal refletido será recaptado pela câmera, o que permitirá criar o modelo tridimensional 3D.

A impressão óptica, primeiro elo da cadeia digital odontológica

A aquisição por impressão óptica comporta uma primeira etapa de aquisição de dados seguida de uma etapa de tratamento desses dados.

Ela pode ser realizada por:

• Escaneamento do modelo no laboratório com um scanner extraoral ou scanner de mesa (com ou sem contato), que digitaliza um modelo em gesso proveniente de uma moldagem ou diretamente uma moldagem física clássica.
• Uma câmera intraoral diretamente na boca.

2 Tipos de impressões ópticas e técnicas de aquisição

Aquisição extraoral

Trata-se de uma técnica indireta automatizada que permite o controle do posicionamento, da distância, da velocidade e da acessibilidade das zonas de retenção.

Aquisição intraoral

É uma técnica de moldagem direta. Trata-se de uma operação manual, portanto operador-dependente, que não permite controlar com precisão a distância, a velocidade e a acessibilidade das zonas de retenção.

A aquisição das imagens 3D pelo scanner intraoral pode ser feita tanto pelo registro de capturas sucessivas, cuja principal desvantagem é a velocidade de aquisição, quanto em modo dinâmico (tipo filme). A aquisição será, nesse caso, muito mais rápida (cerca de 5 min para digitalizar as duas arcadas e a oclusão).

Tratamento digital da impressão óptica

O arquivo resultante da aquisição das superfícies dentárias constitui o ponto de entrada da cadeia CAD/CAM odontológica. Consiste em uma representação do modelo ou da arcada do paciente em forma de uma nuvem de pontos. Essa nuvem de pontos brutos não é, na verdade, exploráveis e requer uma etapa de tratamento por um software dedicado para otimizá-la, procedendo a um realinhamento, reposicionamento, fusão dos pontos sobrepostos, limpeza e filtragem dos pontos aberrantes e homogeneização das densidades, a fim de aliviar o tamanho do arquivo e acelerar o tratamento dos dados virtuais.

Arquivos obtidos na saída do elo de aquisição

Esses arquivos podem ser de formato proprietário, que só pode ser lido pelos softwares de concepção da mesma marca, ou universal. Mas a tendência hoje caminha para a abertura dos sistemas. De fato, os arquivos universais podem ser lidos pelo conjunto dos softwares de concepção.

Os arquivos universais são o STL (Standard Tesselation Language ou Standard Triangle Language) e o PLY (Polygonal File Format).

O arquivo universal STL define uma malha de triângulos que criará um objeto 3D em preto e branco, que não informa nem a cor nem a textura.

O arquivo PLY é constituído de um agrupamento de polígonos que pode transferir informações como transparência ou cor. Mas nem todos os softwares ainda são capazes de gerenciar esse formato de arquivo.

3 Características das câmeras intraorais

Vários parâmetros devem ser considerados na escolha de uma câmera intraoral. A tecnologia escolhida condiciona o acesso a certas modalidades (ex.: ausência de polvilhamento, cor, registro contínuo). A seguir, as principais características das câmeras intraorais.

Ergonomia da peça de mão

A ergonomia agrupa o tamanho, a forma da câmera, seu peso, sua empunhadura, a altura necessária ao nível da ponteira e o tamanho da cabeça.

A isto se soma o equilíbrio da câmera, que é uma característica fundamental, garantindo estabilidade e manobrabilidade ótimas durante a aquisição.

Uma cabeça larga permite um campo de aquisição maior, mas pode dificultar o acesso a certas zonas, sobretudo posteriores.

A distância focal é definida pela distância entre a ponteira da câmera e as superfícies a serem registradas. Algumas marcas exigem que se esteja em contato com os dentes, enquanto outras preconizam uma distância que pode ultrapassar os 10 mm, o que torna a impressão óptica delicada no nível posterior, sobretudo na face disto-vestibular.

A empunhadura mais comum e familiar é a forma "caneta", mas existem câmeras em formato "pistola".

Recentemente, foram desenvolvidas câmeras em versão wireless, permitindo libertar-se da restrição do fio e oferecer maior liberdade de movimento.

Polvilhamento

Ele serve para uniformizar a reflexão da luz das superfícies a serem registradas (esmalte, materiais de obturação, coroas).

Alguns sistemas exigem um polvilhamento antes da tomada de impressão para facilitar o registro das superfícies dentárias. Outros apenas o recomendam.

As câmeras intraorais powder-free podem ocasionalmente requerer um leve polvilhamento para áreas particularmente brilhantes (restaurações metálicas).

Mas a tendência caminha para uma aquisição sem polvilhamento.

Modo de captura

Pode ser modo imagem ou vídeo; a única diferença seria a velocidade de aquisição, que é mais rápida em modo contínuo em forma de filme.

Esse modo de aquisição permite uma grande liberdade de movimento, mas exige o respeito a um percurso de escaneamento imposto pelo fabricante.

Cor

A maioria dos sistemas permite hoje obter um modelo-mestre em cor mais ou menos realista. Isso confere uma textura ao arquivo 3D que se assemelha ao tecido dental e facilitaria a leitura de certos elementos, notadamente os limites de preparo justagengivais complexos.

Entretanto, é possível a qualquer momento alternar para uma exibição monocromática, pois, no fim, é o modelo monocromático que constitui o verdadeiro modelo de trabalho equivalente ao modelo em gesso e que permitiria julgar a qualidade da nossa impressão. Os dois modos de exibição são complementares.

Registro de cor

Alguns scanners intraorais também podem simultaneamente indicar a cor dos dentes e assim auxiliar o profissional na escolha da tonalidade.

Formato dos arquivos

Antigamente, falava-se de arquivos fechados, de abertura controlada ou abertos. Hoje, os sistemas estão cada vez mais orientados para a exportação em formato aberto STL, permitindo trabalhar sobre as impressões com qualquer software de CAD.

Funcionalidades do software

Todos os softwares associados às câmeras de impressão óptica permitem visualizar o espaço protético disponível e os contatos oclusais.

Custo

A amortização de uma câmera óptica é difícil de avaliar. Ela inclui: o custo de aquisição da câmera e da unidade informática, as licenças de uso, as atualizações do software e, por fim, os custos de manutenção.

Chairside

Alguns sistemas propõem uma cadeia CAD/CAM completa (aquisição, CAD, CAM), permitindo ao profissional passar ao CAD/CAM direto se assim desejar.

Evolutividade

A aquisição de uma câmera de impressão óptica pode ser encarada como uma primeira etapa rumo a uma conversão ao CAD/CAM direto, pois hoje todos os sistemas permitem exportar os arquivos em formato STL. O profissional poderá se equipar com material da mesma marca ou de outro fabricante.

4 Precisão da impressão óptica e a noção de exatidão

A primeira pergunta que nos ocorre quando se evoca a impressão óptica é: qual é seu aporte em termos de qualidade e precisão em relação às técnicas convencionais, e qual é a técnica mais confiável nas diversas situações clínicas?

A exatidão é o termo apropriado para qualificar a qualidade ou precisão de uma impressão. Ela leva em conta dois critérios:

• A justeza: a medida da taxa de desvio entre as dimensões reais do objeto e a medida da impressão.
• A fidelidade: a medida das diferenças entre os resultados obtidos a partir de medições repetidas de um mesmo objeto com o mesmo sistema de impressão.

Caso das arcadas parciais

Inúmeros fatores podem influenciar a qualidade de uma impressão na clínica. A avaliação da qualidade de uma impressão digital repousa sobre a análise da adaptação marginal das próteses provenientes dos dois tipos de impressão (digital e convencional) realizadas pelas mesmas cadeias de fabricação CAD/CAM.

De maneira geral, a adaptação marginal em prótese é aceitável abaixo de 120 µm. Os estudos in vitro mostram que os valores de adaptação marginal das coroas cerâmicas obtidas a partir de impressões ópticas são equivalentes ou mesmo melhores do que aqueles obtidos a partir de moldagens clássicas.

Isso foi confirmado in vivo no caso de restaurações unitárias ou de pequena extensão, com uma média dos valores de adaptação marginal igual a 90 µm.

É também o caso das restaurações parciais do tipo inlay/onlay, cujos valores de adaptação marginal obtidos com uma impressão digital são satisfatórios.

Caso das arcadas completas

De acordo com os dados da literatura, a referência atual é a moldagem convencional com elastômeros, pois ela continua significativamente superior às impressões digitais quando se trata de arcada completa. Relata-se também que a exatidão é melhor no setor anterior do que no posterior, com desvios no plano horizontal e erros de justeza que podem chegar a 170 µm.

É a fase de reconstituição digital que permite reunir entre si as imagens obtidas para recriar a arcada completa que é apontada por vários autores.

Parece, portanto, que é a acumulação dos erros ocorridos durante a fase de registro e tratamento digital das imagens que está na origem dessas importantes deformações.

Assim, segundo certos autores, poder-se-ia considerar obter impressões de arcadas completas mais confiáveis no futuro graças a melhorias nos softwares e não nas câmeras.

Além disso, segundo outros autores, parece que o número de preparos é responsável pela alteração da qualidade da impressão digital. Quanto maior é esse número, mais significativas seriam as diferenças entre os sistemas de impressão óptica.

Caso das próteses sobre implantes

É difícil concluir sobre a qualidade das impressões digitais no âmbito das próteses fixas implanto-suportadas, por falta de literatura sobre o tema. Mas alguns autores ressaltam que vários critérios devem ser respeitados para obter uma impressão de qualidade equivalente ou superior a uma técnica convencional, e que um protocolo muito rígido deve ser aplicado. Assim, a qualidade da impressão seria operador-dependente e experiência-dependente.

5 Protocolo operatório de aquisição

Uma vez que os dentes estão isolados da umidade (saliva, sangue) e o polvilhamento efetuado, se necessário, com um depósito fino e sem acúmulos, a aquisição pode começar.

É preciso respeitar a técnica, a duração, a velocidade e a trajetória de escaneamento recomendadas pelo fabricante. O gesto deve ser fluido e rápido, e é preciso sobretudo se libertar progressivamente da boca e coordenar a gestualidade com o que se vê na tela.

A tomada de imagem dos preparos ou do modelo de trabalho deve ser efetuada no maior eixo do preparo para ser explorável e revelar certas zonas de forma legível. Para um preparo periférico convencional, essas zonas são:

• A totalidade do término cervical e da linha de transição
• O preparo cervical
• A linha delimitando a superfície dentária preparada
• As papilas e os pontos de contato dos dentes adjacentes

Se o preparo for "opto-legível" e essas zonas puderem ser distinguidas claramente, o CAD e o CAM serão otimizados. Caso contrário, há um alto risco de encontrar dificuldades na inserção devido a pontos de contato mal gerenciados, a uma má adaptação cervical ou ainda a problemas de sub- ou sobre-oclusão.

A aquisição é feita em três etapas sucessivas:

1. Impressão dos preparos (modelo de trabalho)
2. Impressão da arcada antagonista (modelo antagonista)
3. Impressão das relações oclusais por escaneamento da face vestibular do setor interessado em oclusão. O software coloca então as duas arcadas em MIH (máxima intercuspidação habitual), seja de maneira automática ou manual.

6 Vantagens e desvantagens

Vantagens

A impressão óptica permite reduzir os tempos de trabalho em relação a uma moldagem convencional, sobretudo para o escaneamento de setor, e permite diminuir o desconforto dos pacientes que frequentemente julgam a moldagem clássica muito agressiva.

Em certos casos complexos que exigem múltiplas moldagens ou em pacientes com alto risco nauseoso, a aquisição poderá ser realizada progressivamente, preservando a qualidade da impressão.

Além disso, a impressão óptica é mais simples do que a moldagem convencional, graças ao seu caráter objetivo, no sentido em que não deixa espaço para interpretação nem para o acaso.

Ela permite, de fato, um retrocontrole imediato sobre os preparos dentários, a fim de validá-los antes do envio e melhorar claramente a qualidade e a legibilidade das impressões transmitidas ao laboratório.

Além disso, a moldagem clássica químico-manual é uma manipulação longa, que exige certa tecnicidade e experiência.

Contrariamente à moldagem em gesso, pesada, volumosa, difícil de armazenar, não reproduzível, frágil e não conservável, a impressão digital é inalterável, invariável, pois não sofre desgaste nem deformação ao longo do tempo, e é, ainda, duplicável, facilmente armazenável e transferível (suporte digital, servidores seguros).

Daí o interesse de passar para a impressão digital por aquisição intraoral. Além disso, sua precisão é equivalente, ou mesmo superior, à dos materiais convencionais, notadamente para reabilitações protéticas unitárias ou de pequena extensão.

Enfim, a impressão óptica é uma excelente ferramenta de comunicação, seja com os pacientes, para lhes explicar os trabalhos protéticos a realizar, ou com o protético, a troca ocorrendo em tempo real.

Desvantagens

Embora a tomada de impressão digital apresente numerosas vantagens, encontram-se, no entanto, limites ao seu uso, ligados principalmente ao paciente, ao sistema óptico e ao software de tratamento dos dados digitais.

O fluxo salivar pode influenciar negativamente os sistemas dos scanners intraorais, e o sangramento sulcular pode mascarar parte dos limites dos preparos.

O registro dos preparos também seria complicado por uma má acessibilidade da câmera, sobretudo no nível posterior, devido essencialmente a uma limitação da abertura bucal, a um término de preparo muito profundo e aos movimentos do paciente.

Costuma-se dizer que a câmera só registra o que vê. A impressão óptica seria mais simples do que a moldagem clássica, mas é também mais rigorosa.

As técnicas de preparo devem ser adaptadas à impressão digital, e as técnicas de afastamento gengival são fortemente recomendadas.

Durante a aquisição digital, existem principalmente dois níveis de dispersão:

• A fidelidade das nuvens de pontos brutos (notadamente se o escaneamento do modelo é oriundo de uma moldagem física) em relação ao objeto escaneado.
• O tratamento das nuvens de pontos em relação à nuvem bruta.

O polvilhamento é, para certos sistemas e em certos casos, necessário, mas pode prejudicar a precisão da aquisição se for em camada muito espessa. A espessura ótima situa-se entre 40 µm e 60 µm. Algumas câmeras, essencialmente sem polvilhamento, recomendam o uso de um spray de polvilhamento para acelerar a aquisição.

Estudos in vitro comparando a impressão digital à moldagem convencional mostraram que as duas técnicas se equivalem em termos de exatidão. Em contrapartida, as moldagens convencionais têm a vantagem de gerar menos dispersões, e as arcadas completas são hoje difíceis de estabelecer com uma câmera intraoral.

7 Como escolher sua câmera intraoral?

No momento de escolher para qual scanner intraoral o cirurgião-dentista quer se orientar, é preciso discutir com seu protético para se orientar por um modelo correspondente às expectativas do profissional, mas compatível com a cadeia do laboratório. Em seguida, será necessário passar por uma fase de teste e aprendizado para se apropriar deste novo equipamento.

O profissional pode se perder diante de uma multitude de dados técnicos por vezes difíceis de decifrar entre os descritivos dos numerosos fabricantes, bem como as últimas evoluções: sistemas sem fios, registro de tonalidade, modelos compactos.

Antes de se lançar, os elementos principais a considerar são:

• O custo
• O desempenho em termos de exatidão
• As características técnicas: velocidade de aquisição e tempo de tratamento dos dados (algoritmo), tamanho do sensor (n.º de pixels e superfície de aquisição), distância focal (profundidade de campo…), digitalização do modelo/moldagem/arcada dentária
• A ergonomia do aparelho: duração de aquisição, com ou sem polvilhamento

De maneira geral, as câmeras que atendem aos padrões atuais contam com aquisição em fluxo de vídeo, em cores e powder-free.

8 Conclusão

A impressão óptica está em plena expansão; representa uma alternativa séria às técnicas de moldagem convencionais.

É um meio confiável, rápido e confortável de aquisição, que facilita a comunicação com os laboratórios de prótese e os pacientes, mesmo que a qualidade de digitalização de uma arcada completa continue hoje ainda limitada.

Depois de conquistar o mundo da prótese fixa, ela se abriu para a prótese removível, a implantodontia e a ortodontia, oferecendo assim soluções completas aos cirurgiões-dentistas convertidos ao digital.