Deși aplicarea tehnologiilor digitale în ortodonție este relativ recentă, avântul digitalizării ne conduce inevitabil într-o nouă eră a practicii ortodontice.

Fluxul digital face de acum parte integrantă din cotidianul stomatologiei moderne.

Într-adevăr, aceste tehnologii digitale sunt prezente la toate nivelurile, începând cu achiziția amprentelor optice până la imprimarea 3D prin stereolitografie, trecând prin gutierele ortodontice personalizate și set-up-ul digital.

Set-up-ul digital este exemplul perfect al utilizării instrumentului digital la maximul posibilităților sale.

1 Privire istorică

Povestea a început, la sfârșitul anilor '90, când tineri ingineri americani au dezvoltat un software care permite virtualizarea arcadelor dentare și a mișcărilor dentare individualizate pentru a permite corectarea malocluziilor și a malpozițiilor dentare prin intermediul gutierelor de aliniere.

A fost nașterea set-up-ului digital așa cum îl cunoaștem astăzi.

Align Technology, cu sistemul său de aligneri Invisalign, este prima companie care a reușit să fabrice aparate pornind de la un set-up digital.

2 Definirea set-up-ului digital

În general, un set-up înseamnă vizualizarea unei situații post-terapeutice posibile.

Figura 1 / Set-up digital

3 Realizarea set-up-ului

Pornind de la amprentele optice realizate direct în cavitatea bucală, de la amprente scanate sau de la modele scanate, software-ul (ex.: ClinCheck de la Invisalign, Approver de la Spark) creează modelul virtual final în funcție de directivele practicianului.

Unitățile dento-alveolare sunt separate individual și apoi reintegrate în modelul de lucru digital.

Odată ce axul, poziția, punctele de contact ale dinților, precum și situația gingivală sunt reproduse virtual, planul de tratament este aplicat, iar mișcările sunt puse în secvență video de către software.

Figura 2 / Interfața software-ului CLINCHECK de la Invisalign

În tratamentele cu gutiere invizibile, această etapă de secvențiere a mișcărilor, care constă în previzualizarea succesiunii fiecărei deplasări, trebuie să beneficieze de o atenție deosebită.

Practicianul primește o simulare inițială a tratamentului, căreia îi poate aduce toate modificările dorite.

Poate astfel să previzualizeze fiecare mișcare în mod individual, fiecare etapă terapeutică sau tratamentul în ansamblu.

Software-ul permite gruparea în aceeași etapă a mișcărilor care se potențează reciproc și amânarea mișcărilor antagoniste într-o etapă ulterioară. Este cazul expansiunii transversale și linguo-versiunii incisivilor, care funcționează foarte bine împreună și generează exact aceeași deformare a gutierei de aliniere.

Trebuie, de asemenea, observată viteza cu care se produc mișcările dentare, deoarece este posibilă accelerarea unei deplasări prin intermediul auxiliarilor de tratament (de exemplu, prin purtarea nocturnă a elasticelor sau prin purtarea continuă pe parcursul zilei).

Software-ul permite, cu o precizie extraordinară, vizualizarea cantității de mișcare a fiecărui dinte în cele trei planuri ale spațiului, determinarea cantității de stripping amelar sau de reducere proximală atunci când este necesar. Totul cu posibilitatea de a crea proiecte multiple.

Software-ul oferă posibilitatea de a solicita diferite scenarii de tratament și de a primi mai multe set-up-uri pentru a le compara și a alege planul de tratament cel mai potrivit situației clinice.

Aceasta îl ajută pe practician în decizia de a trata cazul cu sau fără extracție terapeutică, de a realiza reduceri interproximale...

Odată realizat alinierea virtuală, practicianul decide numărul de etape necesare corectării finale. Într-adevăr, deplasările dentare trebuie să se facă foarte progresiv, câteva grade de rotație sau câteva zecimi de milimetri între fiecare etapă.

Fiecare etapă corespunde unui model virtual sub forma unui fișier STL generat de sistem.

Fiecare fișier digital este apoi imprimat cu o imprimantă 3D pentru a servi drept suport la realizarea gutierelor termoformate individualizate în laboratorul de protetică.

4 Set-up tradițional (manual) versus Set-up digital

În mod tradițional, era suficient ca tehnicianul de laborator să decupeze dinții de pe modelul din ghips și să îi repoziționeze în ceară într-o poziție optimă.

Figura 3 / Set-up tradițional

Această simulare permite evaluarea obiectivelor terapeutice potențiale, precum realizarea stripping-ului (reducere amelară inter-proximală) sau extracția dentară terapeutică.

Kesling, în 1956, a utilizat set-up-ul tradițional pentru finisarea tratamentelor sale ortodontice, apoi în planificarea tratamentelor și diagnosticul ortodontic.

Set-up-ul digital se bazează pe aceleași principii ca set-up-ul manual. Totuși, separarea dinților se face după o procedură digitală foarte precisă, spre deosebire de decuparea modelului standard, care face să se piardă structura dinților din ghips.

Dinții modelului digital sunt secționați prin tehnici de segmentare virtuală. Să luăm ca exemplu software-ul 3Shape: procesul de segmentare începe prin marcarea unui punct pe partea mezială și a unui punct pe partea distală a fiecărui dinte al modelului virtual. Marcarea poate fi semi-automată, dar este necesară o validare manuală din partea utilizatorului.

Apoi, software-ul trasează o linie de segmentare la nivelul înălțimii gingivale, separă coroanele dinților de partea gingivală și definește contactele inter-proximale.

În set-up-ul digital, forma arcadei este definită individualizat prin instrumente software, în timp ce, în cazul set-up-ului tradițional, aceasta se bazează pe o formă prestabilită.

5 Avantajele set-up-ului digital

Realizarea unui set-up digital este mult mai puțin consumatoare de timp decât realizarea unui set-up manual.

Set-up-ul digital se realizează în fața unui ecran. De aceea, este mult mai flexibil decât un set-up clasic realizat în ghips.

Modificările asupra modelului digital virtual pot fi multiplicate la infinit. Fiecare modificare poate fi salvată, spre deosebire de set-up-ul manual, unde fiecare modificare este ireversibilă.

Procedura de separare sau segmentare virtuală a dinților permite un câștig de precizie față de decuparea dinților din ghips.

În set-up-ul digital, forma arcadei este stabilită individualizat, propriu fiecărui caz, spre deosebire de set-up-ul standard realizat în laborator.

Set-up-ul digital poate fi ușor salvat și permite renunțarea la modelele din ghips, cu toate problemele de stocare asociate.

Mișcările dentare realizate au o precizie extraordinară și sunt evaluate cu ușurință datorită suprapunerii dinților cu un cod de culori diferit, care permite compararea poziției inițiale și finale a dinților.

Noile software-uri cele mai avansate oferă, de asemenea, posibilitatea de a suprapune set-up-ul și radiografia digitală, combinând modelele digitale virtuale sub formă de fișiere STL cu fișierele DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine) provenite de la CBCT sau Cone Beam Computed Tomography.

Cu sistemul Insignia® de la Ormco, de exemplu, cuplarea amprentei optice cu achiziția Cone Beam permite evaluarea paralelismului rădăcinilor, a grosimilor osoase sau a coridorului alveolar, pentru a ține cont atât de coroane, cât și de rădăcinile dentare în timpul deplasărilor dentare planificate.

Într-adevăr, tratamentele multi-bracket clasice cu bracketuri vestibulare au beneficiat, la rândul lor, de aceste progrese digitale. Conceperea lor poate fi astăzi complet individualizată, cu informații conținute în șanțul bracketului personalizate și fire ortodontice realizate, de asemenea, la comandă.

Progresele continue în tehnologiile digitale au permis evoluția sistemului de la crearea sa pentru a-i crește predictibilitatea și eficacitatea terapeutică.

Este acum posibilă cuantificarea precisă a amplitudinii mișcărilor preconizate și, datorită exploatării Big Data, care constă în colectarea și analiza critică a feedback-ului privind mișcările obținute sau neobținute cu gutierele de aliniere, mișcările limită sau chiar imposibil de obținut sunt mai bine detectate.

Această exploatare digitală a datelor permite îmbunătățirea sistemului, printre altele prin îmbunătățirea atașamentelor, și lărgirea câmpului de aplicare al sistemului.

Aceasta reprezintă un ajutor prețios pentru practicianul prescriptor, deoarece îi permite să anticipeze mai bine necesitatea diferitelor accesorii pentru obținerea mișcărilor dorite, printre altele alegerea atașamentelor dentare de ajutor pentru mișcări, utilizarea elasticelor intermaxilare, a mini-șuruburilor, a atașamentelor ortodontice colate combinate. Îi permite, de asemenea, să prevadă etapele care ar putea fi asociate cu tratamente ortodontice combinate tradiționale.

Figura 4 / Exemplu de auxiliari de ajutor pentru mișcări: atașamentele dentare

Datorită digitalizării, practicianul este din ce în ce mai stăpân pe tratamentele pe care le preconizează. Poate realiza, vizualiza și modifica diferite set-up-uri fără costuri financiare suplimentare. Întregul lanț diagnostic – set-up – confecționarea gutierelor poate fi realizat parțial sau chiar integral la cabinet.

Practicianul nu mai depinde exclusiv de set-up-ul prevăzut de tehnicianul său de laborator, iar comunicarea cu acesta este mult mai ușoară și mai fluidă.

Set-up-ul facilitează, de asemenea, comunicarea dintre ortodont și pacient.
Acesta poate previzualiza cu ușurință tratamentul ortodontic împreună cu practicianul, precum și rezultatul final. Acest aspect este deosebit de interesant, în special în cazul în care o eventuală extracție este necesară. Set-up-ul servește drept suport pentru a-i explica pacientului motivele acestei alegeri și pentru a-l ajuta să accepte mai bine tratamentul.

Pe lângă acestea, datorită acestor instrumente digitale de planificare a tratamentului ortodontic, astăzi putem compara virtual mișcările preconizate de tratament la un moment precis cu situația ortodontică reală, ceea ce permite un control și o evaluare mai obiectivă a progreselor ortodontice ale pacientului, exact ca un sistem de monitorizare digitală.

6 Limitele tehnologiei digitale în ortodonție

Trebuie să recunoaștem că set-up-urile digitale nu sunt decât instrumente virtuale și, prin urmare, nu integrează totalitatea elementelor de mediu care trebuie luate în considerare la elaborarea planului de tratament global: precum ancorajul dentar (determinat de raportul coroană clinică/rădăcină clinică și tipul facial), raportul maxilarelor în planul sagital și frontal, linia surâsului, ocluzia labială...

Set-up-ul servește drept instrument pentru a arăta pacientului etapele tratamentului său. Totuși, este important să i se explice că dinții nu se mișcă exact la fel ca pe ecranul unui computer, deoarece fac parte dintr-o entitate biologică.

Detectarea, chiar și precisă, a mișcărilor ortodontice mai mult sau mai puțin predictibile nu exclude respectarea anumitor principii biologice și

biomecanice care guvernează deplasările dentare la nivel alveolar și musculo-scheletic.

Prefabricarea aparaturii ortodontice pornind de la set-up-uri digitale, precum gutierele invizibile, poate complica posibilitățile de reacție ale practicianului atunci când trebuie să facă față unor situații clinice neprevăzute.

7 Concluzie

Instrumentele digitale de planificare a tratamentului ortodontic sunt tehnologii de vârf care permit practicianului să vizualizeze diferite set-up-uri, să suprapună mișcările și să suprapună amprentele digitale cu imaginile radiologice. Ele permit, de asemenea, vizualizarea evoluției seriilor de gutiere.

Predictibilitatea este un atu major al set-up-ului digital, deoarece permite analiza digitală a mișcărilor dentare cu o mare precizie.

Totuși, repoziționarea dinților și corecțiile ortodontice trebuie să se facă ținând cont de un sistem scheletic și muscular mult mai complex decât un model digital virtual vizibil pe un ecran.

Din acest motiv este indispensabil ca set-up-ul să fie realizat de un practician format pe aceste instrumente și tehnici digitale, deoarece numai el este în măsură să decidă dacă mișcările virtuale impuse dinților pe computer vor fi realizabile în cavitatea bucală, ținând cont de condițiile parodontale, ocluzale și de aparatul utilizat...

Aceste instrumente software ortodontice nu încetează să evolueze în fiecare zi, orientându-se tot mai mult către viitor, în special cu exploatarea Big Data și intrarea Inteligenței Artificiale în lumea stomatologiei.