1 Introducción a la impresión óptica

Las primeras impresiones ópticas se remontan a los años 80. Hoy sustituyen a las impresiones convencionales, que presentan ciertas limitaciones conocidas y reconocidas, entre otras los estiramientos de los materiales de impresión, los desgarros, las burbujas de aire que ponen en peligro la calidad de las mismas, a los que se añaden los plazos y todas las etapas de tratamiento que sufren desde el vaciado, que aumentan considerablemente los retoques en boca e incluso el riesgo de fracaso de la prótesis final.

Desde su invención, los escáneres y cámaras intraorales han experimentado numerosas evoluciones y encuentran hoy su lugar en las clínicas dentales, con indicaciones en la práctica general pero también en los distintos ámbitos de la odontología.

Definición

La impresión óptica se define como la proyección de una señal luminosa sobre las superficies dentales. La señal reflejada es recaptada por la cámara, lo que permite crear el modelo tridimensional 3D.

La impresión óptica, primer eslabón de la cadena digital dental

La adquisición mediante impresión óptica comprende una primera etapa de adquisición de datos seguida de una etapa de tratamiento de estos datos.

Puede realizarse mediante:

• Escaneado del modelo en el laboratorio con un escáner extraoral o de sobremesa (con o sin contacto), que digitaliza un modelo de yeso procedente de una impresión o directamente una impresión física clásica.
• Una cámara intraoral directamente en boca.

2 Tipos de impresiones ópticas y técnicas de adquisición

Adquisición extraoral

Se trata de una técnica indirecta automatizada que permite controlar el posicionamiento, la distancia, la velocidad y la accesibilidad de las zonas retentivas.

Adquisición intraoral

Es una técnica de impresión directa. Se trata de una operación manual, por tanto dependiente del operador, que no permite controlar de manera precisa la distancia, la velocidad ni la accesibilidad de las zonas retentivas.

La adquisición de las imágenes 3D por el escáner intraoral puede realizarse bien mediante el registro de imágenes sucesivas —cuyo principal inconveniente es la velocidad de adquisición— bien en modo dinámico (tipo vídeo). La adquisición será, en este caso, mucho más rápida (en torno a 5 minutos para digitalizar las dos arcadas y la oclusión).

Tratamiento digital de la impresión óptica

El archivo resultante de la adquisición de las superficies dentales constituye el punto de entrada de la cadena CAD/CAM dental. Consiste en una representación del modelo o de la arcada del paciente en forma de nube de puntos. Esta nube de puntos en bruto no es realmente explotable y requiere una etapa de tratamiento mediante un software dedicado para optimizarla: recalibrado, reposicionamiento, fusión de los puntos superpuestos, limpieza y filtrado de los puntos aberrantes y homogeneización de las densidades, con el fin de aligerar el tamaño del archivo y acelerar el tratamiento de los datos virtuales.

Archivos obtenidos a la salida del eslabón de adquisición

Estos archivos pueden ser de formato propietario, que solo puede leerse con los programas de diseño de la misma marca, o universal. Pero la tendencia va hoy hacia la apertura de los sistemas. En efecto, los archivos universales pueden ser leídos por el conjunto de los programas de diseño.

Los archivos universales son el STL (Standard Tesselation Language o Standard Triangle Language) y el PLY (Polygonal File Format).

El archivo universal STL define un mallado de triángulos que crea un objeto 3D en blanco y negro, sin informar del color ni de la textura.

El archivo PLY está constituido por un ensamblaje de polígonos y puede transferir información como la transparencia o el color. Pero no todos los programas son aún capaces de gestionar este formato de archivo.

3 Características de las cámaras intraorales

Hay varios parámetros a considerar en la elección de una cámara intraoral. La tecnología elegida condiciona el acceso a ciertas modalidades (ej.: ausencia de espolvoreado, color, registro en continuo). A continuación, las principales características de las cámaras intraorales.

Ergonomía de la pieza de mano

La ergonomía agrupa el tamaño, la forma de la cámara, su peso, su manejo, la altura necesaria a nivel de la punta y el tamaño del cabezal.

A esto se añade el equilibrio de la cámara, característica primordial que garantiza una estabilidad y una maniobrabilidad óptimas durante la adquisición.

Un cabezal ancho permite un campo de adquisición mayor, pero puede dificultar el acceso a ciertas zonas, sobre todo posteriores.

La distancia focal queda definida por la distancia entre la punta de la cámara y las superficies a registrar. Ciertas marcas exigen estar en contacto con los dientes, mientras que otras recomiendan una distancia que puede superar los 10 mm, lo que hace que la impresión óptica sea delicada a nivel posterior, sobre todo en disto-vestibular.

El manejo más común y familiar es en modo "lápiz", pero existen cámaras con formato "pistola".

Recientemente se han desarrollado cámaras en versión inalámbrica que permiten prescindir del cable, ofreciendo una mayor libertad de movimiento.

Espolvoreado

Sirve para uniformizar el reflejo de la luz en las superficies a registrar (esmalte, materiales de obturación, coronas).

Ciertos sistemas requieren un espolvoreado antes de la toma de impresión para facilitar el registro de las superficies dentales. Otros lo recomiendan.

Las cámaras intraorales powder-free pueden requerir ocasionalmente un ligero espolvoreado en zonas particularmente brillantes (restauraciones metálicas).

Pero la tendencia va hacia una adquisición sin espolvoreado.

Modo de captura

Puede ser un modo imagen o vídeo; la única diferencia sería la velocidad de adquisición, más rápida en modo continuo tipo vídeo.

Este modo de adquisición permite una gran libertad de movimiento, pero debe respetarse una trayectoria de escaneado impuesta por el fabricante.

Color

La mayoría de los sistemas permite hoy obtener un modelo maestro en color más o menos realista. Esto aporta al archivo 3D una textura similar al tejido dental y facilitaría la lectura de ciertos elementos, en particular los límites de preparación yuxtagingivales complejos.

No obstante, en cualquier momento es posible alternar a una visualización monocroma, ya que, en definitiva, es el modelo monocromo el que constituye el verdadero modelo de trabajo equivalente al modelo de yeso y el que permite juzgar la calidad de nuestra impresión. Ambos modos de visualización son complementarios.

Toma de color

Algunos escáneres intraorales permiten también proporcionar simultáneamente el color de los dientes y, por tanto, ayudar al profesional en la elección del tono.

Formato de los archivos

Antes se hablaba de archivos cerrados, de apertura controlada o abiertos. Hoy los sistemas se orientan cada vez más hacia la exportación en formato abierto STL, lo que permite trabajar las impresiones con cualquier software CAD.

Funcionalidades del software

Todos los programas asociados a las cámaras de impresión óptica permiten visualizar el espacio protésico disponible y los contactos oclusales.

Coste

La amortización de una cámara óptica es difícil de evaluar. Comprende: el coste de adquisición de la cámara y de la unidad informática, las licencias de explotación, las actualizaciones de software y, por último, los gastos de mantenimiento.

Chairside

Algunos sistemas proponen una cadena CAD/CAM completa (adquisición, CAD, CAM) que permite al profesional pasar al CAD/CAM directo si así lo desea.

Evolutividad

La adquisición de una cámara de impresión óptica puede verse también como una primera etapa hacia la conversión al CAD/CAM directo, ya que hoy todos los sistemas permiten exportar los archivos en formato STL. El profesional podría equiparse con material de la misma marca o de otro fabricante.

4 Precisión de la impresión óptica y noción de exactitud

La primera pregunta que surge al hablar de impresión óptica es cuál es su aporte en términos de calidad y precisión frente a las técnicas convencionales, y cuál es la técnica más fiable en las distintas situaciones clínicas.

La exactitud es el término adecuado para calificar la calidad o precisión de una impresión. Tiene en cuenta dos criterios:

• La veracidad: medida de la tasa de desviación entre las dimensiones reales del objeto y la medida de la impresión.
• La fidelidad: medida de las diferencias entre los resultados obtenidos a partir de mediciones repetidas de un mismo objeto con el mismo sistema de impresión.

Caso de las arcadas parciales

Numerosos factores pueden influir en la calidad de una impresión clínica. La evaluación de la calidad de una impresión digital se basa en el análisis de la adaptación marginal de las prótesis obtenidas a partir de los dos tipos de impresiones (digital y convencional) realizadas con las mismas cadenas de fabricación CAD/CAM.

De manera general, la adaptación marginal en prótesis es aceptable por debajo de 120 µm. Los estudios in vitro muestran que los valores de adaptación marginal de las coronas cerámicas obtenidas a partir de impresiones ópticas son equivalentes o incluso mejores que los obtenidos a partir de impresiones clásicas.

Esto se ha confirmado in vivo en el caso de restauraciones unitarias o de pequeña extensión, con una media de valores de adaptación marginal igual a 90 µm.

También es el caso de las restauraciones parciales tipo inlay/onlay, cuyos valores de adaptación marginal obtenidos con una impresión digital son satisfactorios.

Caso de las arcadas completas

Según los datos de la literatura, la referencia actual es la impresión convencional con elastómeros, ya que sigue siendo significativamente superior a las impresiones digitales cuando se trata de arcada completa. Se indica también que la exactitud es mejor en el sector anterior que en el posterior, con desviaciones en el plano horizontal y errores de veracidad que pueden llegar hasta 170 µm.

Es la fase de reconstrucción digital —que permite ensamblar entre sí las imágenes obtenidas para recrear la arcada completa— la que varios autores señalan como responsable.

Parece ser, pues, que la acumulación de errores que se producen durante la fase de registro y de tratamiento digital de las imágenes sería el origen de estas importantes deformaciones.

Así, según algunos autores podría considerarse la obtención, en el futuro, de impresiones de arcadas completas más fiables gracias a mejoras de los programas y no de las cámaras.

Además, según otros autores, el número de preparaciones sería responsable de la alteración de la calidad de la impresión digital. Cuanto mayor es, más significativas serían las diferencias entre los sistemas de impresión óptica.

Caso de las prótesis supraimplantológicas

Es difícil concluir sobre la calidad de las impresiones digitales en el marco de prótesis fijas implantosoportadas por falta de literatura sobre el tema. Pero algunos autores subrayan que deben respetarse varios criterios para obtener una impresión de calidad equivalente o superior a una técnica convencional y que debe aplicarse un protocolo muy riguroso. Así, la calidad de la impresión sería dependiente del operador y de la experiencia.

5 Protocolo operatorio de adquisición

Una vez que los dientes están aislados de la humedad (saliva, sangre) y realizado el espolvoreado, si fuera necesario, con un depósito fino y sin grumos, puede comenzar la adquisición.

Debe respetarse la técnica, la duración, la velocidad y la trayectoria de escaneado recomendadas por el fabricante. El gesto debe ser fluido y rápido, y hay que aprender progresivamente a despegar la vista de la boca y a coordinar los movimientos con lo que se ve en la pantalla.

La toma de vista de las preparaciones o del modelo de trabajo debe efectuarse siguiendo el eje mayor de la preparación para ser explotable y revelar ciertas zonas de forma legible. Para una preparación periférica convencional estas zonas son:

• La totalidad del límite cervical y de la línea de transición
• La preparación cervical
• La línea que delimita la superficie dental preparada
• Las papilas y los puntos de contacto con los dientes adyacentes

Si la preparación es "opto-legible" y se distinguen bien estas zonas, el CAD y el CAM quedarán optimizados. En caso contrario, existe un alto riesgo de encontrar dificultades en la inserción por puntos de contacto mal gestionados, una mala adaptación cervical o incluso problemas de infra u sobreoclusión.

La adquisición se realiza en tres etapas sucesivas:

1. Impresión de las preparaciones (modelo de trabajo)
2. Impresión de la arcada antagonista (modelo antagonista)
3. Impresión de las relaciones oclusales mediante escaneado de la cara vestibular del sector de interés en oclusión. El programa coloca entonces ambas arcadas en máxima intercuspidación (MIC), de manera automática o manual.

6 Ventajas e inconvenientes

Ventajas

La impresión óptica permite reducir los tiempos de trabajo respecto a una impresión convencional, sobre todo en el escaneado sectorial, y permite disminuir la incomodidad de los pacientes, que a menudo consideran la impresión clásica demasiado agresiva.

En ciertos casos complejos que requieren impresiones múltiples o en pacientes con alto riesgo nauseoso, la adquisición podrá realizarse progresivamente preservando la calidad de la impresión.

Por otra parte, la impresión óptica es más sencilla que la impresión convencional gracias a su carácter objetivo, en el sentido de que no deja lugar a la interpretación ni al azar.

Permite, en efecto, un retrocontrol inmediato sobre las preparaciones dentales para validarlas antes del envío y mejorar claramente la calidad y la legibilidad de las impresiones transmitidas al laboratorio.

Además, la impresión clásica quimicomanual es una manipulación larga que requiere cierta técnica y experiencia.

A diferencia de la impresión en yeso —pesada, voluminosa, difícil de almacenar, no reproducible, frágil y no conservable—, la impresión digital es inalterable, invariable, ya que no sufre desgaste ni deformación con el tiempo, y además es duplicable, fácilmente almacenable y transferible (soporte digital, servidores seguros).

De ahí el interés de pasar a la impresión digital mediante adquisición intraoral. Además, su precisión es equivalente o superior a la de los materiales convencionales, sobre todo en rehabilitaciones protésicas unitarias o de pequeña extensión.

Por último, la impresión óptica es una excelente herramienta de comunicación, tanto con los pacientes para explicarles los trabajos protésicos a realizar como con el protésico, produciéndose el intercambio en tiempo real.

Inconvenientes

Aunque la toma de impresión digital presenta numerosas ventajas, existen no obstante límites en su uso, vinculados principalmente al paciente, al sistema óptico y al software de tratamiento de los datos digitales.

El flujo salival puede influir negativamente en los sistemas de los escáneres intraorales, y el sangrado sulcular puede enmascarar parte de los límites de las preparaciones.

El registro de las preparaciones podría verse también complicado por una mala accesibilidad de la cámara, sobre todo a nivel posterior, debido esencialmente a una limitación de la apertura bucal, a un límite de preparación demasiado profundo o a los movimientos del paciente.

A menudo se dice que la cámara solo registra lo que ve. La impresión óptica sería más simple que la impresión clásica, pero también más rigurosa.

Las técnicas de preparación deben adaptarse a la impresión digital y se recomiendan vivamente las técnicas de eviction gingival.

Durante la adquisición digital existen principalmente dos niveles de dispersión:

• La fidelidad de las nubes de puntos en bruto (especialmente si el escaneado del modelo proviene de una impresión física) con respecto al objeto escaneado.
• El tratamiento de las nubes de puntos con respecto a la nube en bruto.

El espolvoreado es, para ciertos sistemas y en ciertos casos, necesario, pero puede mermar la precisión de la adquisición si se aplica en capa muy gruesa. El espesor óptimo se sitúa entre 40 µm y 60 µm. Algunas cámaras esencialmente sin espolvoreado recomiendan la utilización de un spray de espolvoreado para acelerar la adquisición.

Estudios in vitro que comparan la impresión digital con la impresión convencional han demostrado que ambas técnicas son equivalentes en términos de exactitud. En cambio, las impresiones convencionales tienen la ventaja de generar menos dispersiones, y las arcadas completas son hoy difíciles de registrar con una cámara intraoral.

7 ¿Cómo elegir la cámara intraoral?

A la hora de elegir el escáner intraoral, el odontólogo debe consultarlo con su protésico para orientarse hacia un modelo que se ajuste a las expectativas del profesional y sea compatible con la cadena del laboratorio. A continuación, será necesario pasar por una fase de prueba y aprendizaje para familiarizarse con este nuevo equipamiento.

El profesional puede sentirse perdido ante la multitud de datos técnicos a veces difíciles de descifrar entre las descripciones de los numerosos fabricantes, así como las últimas evoluciones: sistemas inalámbricos, registro del color, modelos compactos.

Antes de lanzarse, los elementos principales a considerar son:

• El coste
• El rendimiento en términos de exactitud
• Las características técnicas: velocidad de adquisición y tiempo de tratamiento de los datos (algoritmo), tamaño del sensor (n.º de píxeles y superficie de adquisición), distancia focal (profundidad de campo…), digitalización del modelo / impresión / arcada dental
• La ergonomía del aparato: duración de la adquisición, con o sin espolvoreado

De manera general, las cámaras que responden a los estándares actuales disponen de adquisición en flujo de vídeo, en color y powder-free.

8 Conclusión

La impresión óptica está en pleno auge y representa una alternativa sólida a las técnicas de impresión convencionales.

Es un medio fiable, rápido y cómodo de adquisición que facilita la comunicación con los laboratorios de prótesis y con los pacientes, aun cuando la calidad de digitalización de una arcada completa sigue siendo hoy limitada.

Tras haber conquistado el mundo de la prótesis fija, se ha abierto a la prótesis removible, a la implantología y a la ortodoncia, ofreciendo así soluciones completas a los odontólogos convertidos a lo digital.