Riassunto
Una presa di impronta precisa e prevedibile e la registrazione occlusale sono da sempre le procedure più difficili da effettuare. Il successo dei nostri restauri di protesi fissa, corone e ponti, dipende dalla precisione delle diverse fasi del processo di impronta, che comprendono il rilevamento, la colatura dei modelli, il taglio e la squadratura dei monconi. Una nuova tecnologia di scanner intraorale digitale Cadent iTero (Align Tecnology, San Jose, California, distribuito da Straumann Basilea - Svizzera) propone un’alternativa all’impronta tradizionale, utilizzando scansioni laser e ottiche per catturare in maniera digitale la superficie e i contorni del dente e delle strutture gengivali. Questo lavoro si propone di discutere questa nuova tecnologia e di spiegare il suo utilizzo attraverso un caso clinico di corona in metallo ceramica su un elemento singolo, comparando un’impronta digitale a una convenzionale. Al fine di verificare la chiusura marginale della tecnica di impronta digitale sono state eseguite delle sottostrutture in zirconia seguendo la metodica iTero e delle sottostrutture metalliche con tecnica tradizionale su due monconi protesici. Le misurazioni effettuate con un microscopio ottico indicano che tutti i campioni presentano un adattamento marginale entro i limiti stabiliti dalle specifiche ADA#8.
Summary
Precise and predictable impression and bite registration procedures are since ever difficult to perform. The success of our fixed prosthetic restorations, crowns and bridges, depends on the accuracy of the different phases of the impression, including mould preparation, the casting of the models, cutting and trimming of the abutments. A new technology of digital intraoral scanner Cadent iTero (Align Tecnology, San Jose, California; Straumann AG Basel - Switerland) offers an alternative to traditional impression, using optical and laser scanning to capture a digital image of the surface and contours of the tooth and the related gum structures. This paper aims to discuss this new technology and to explain its use thorough a case study of a metal ceramic crown on a single element reconstruction, comparing conventional to a digital impression. In order to verify the marginal fit of the digital technique impression we performed zirconia substructures with iTero technique and metal substructures with a traditional technique on two prosthetic abutments. The measurements made using an optical microscope reveal that all models show a marginal fit within the limits set by the specifications ADA#8.
Andrea Bottino1
Roberto Sola1
Mario Castiglioni2
1Programma di formazione post-universitaria, direttore Dottor Sandro Siervo,
Istituto Stomatologico Italiano, Via Pace 21 - Milano
2Reparto di Protesi, Istituto Stomatologico Italiano, Via Pace 21 - Milano
La fase dell'impronta rappresenta da sempre una grande sfida per il protesista. Se attuiamo una tecnica di impronta tradizionale, il successo dei nostri restauri protesici dipende dal rilevamento della medesima, dalla colatura dei modelli in gesso e dalla squadratura dei monconi, in quanto sono queste le fasi in cui si possono verificare errori e distorsioni rispetto alla reale situazione clinica. L’impronta sarà quindi precisa se sarà accurata, priva di stirature e bolle d’aria, con tutte le informazioni necessarie per l’odontotecnico, quali un margine di fine preparazione continuo e netto, senza aree mancanti, e un oltre fine preparazione adeguatamente leggibile1. Durante la fase di laboratorio, invece, eventuali imprecisioni si possono verificare nella colatura dei modelli oppure nella fase delicata in cui l’odontotecnico procede a scalzare il modello sotto il margine di fine preparazione precedentemente segnato2. Negli ultimi anni l’impronta tradizionale è stata affiancata da sistemi che permettono un’impronta ottica digitale3. Tra questi si trova il sistema Cadent iTero (Cadent, Tel Aviv, distribuito da Straumann, Basilea - Svizzera), che si propone di rilevare l’impronta utilizzando scansioni laser e ottiche per catturare in maniera digitale la superficie dei denti e le strutture gengivali che li circondano. Già nel 2005 Cristensen4ha affermato che nel 50% delle impronte dentali convenzionali non si identifica il punto di inizio del margine della preparazione e, inoltre, vari sondaggi di laboratorio hanno indicato che il 90% delle impronte dentali hanno una registrazione incompleta sulle linee terminali. Queste problematiche rimangono comuni sia alle impronte tradizionali sia a quelle digitali. Per molti anni la tecnologia CAD/CAM è stata utilizzata in campo odontoiatrico esclusivamente dai laboratori odontotecnici, a eccezione dell’unico vero sistema chairside che è rappresentato dal CEREC 3D (Cerec, Sirona Dental System, Bensheim - Germania), un’apparecchiatura di scanner intraorale che permette di ottenere restauri protesici per fresatura di monoblocchi di ceramica o composito prefabbricata5. Recentemente una nuova tecnologia di scansione intraorale è stata introdotta nel campo dell’Odontoiatria: Cadent iTero, un sistema che permette di effettuare scansioni intraorali digitali accoppiate al tradizionale protocollo di laboratorio per la costruzione di restauri fissi protesici. Questa tecnologia, diversamente dal Cerec che si fonda sul principio della campionatura a triangolazione, è basata sul protocollo detto “parallelo confocale” che utilizza scansioni laser e ottiche per rilevare il dente e le sue strutture di sostegno. Gli scanner a campionatura a triangolazione richiedono che i denti siano ricoperti con apposite polveri opache, in quanto le superfici che disperdono la luce irregolarmente e non la riflettono in modo uniforme influenzano la precisione delle scansioni basate sulla triangolazione. La funzione delle polveri è quindi quella di disperdere la luce in uniformemente per migliorare la qualità e la precisione delle sue scansioni. La corretta applicazione e dispersione della polvere sulle superfici dentali è clinicamente un passaggio difficile e non scevro da rischi che possono riflettersi negativamente sulla produzione del manufatto finale6. Le scansioni confocali del sistema iTero, invece, sono in grado di catturare tutti i tipi di materiali che si trovano in bocca quali amalgama, oro, ceramiche, resine e tessuti molli con la stessa accuratezza e senza il bisogno del rivestimento con la polvere per riprodurre una dispersione di luce uniforme, così da poter operare con tecniche di scansione a contatto. Questo lavoro si propone di descrivere l’utilizzo clinico attraverso un caso rappresentativo di una ricostruzione con corona in metallo ceramica su un elemento singolo. Abbiamo inoltre paragonato il manufatto ottenuto con l’impronta digitale con un manufatto ottenuto con impronta convenzionale per valutare la differenza operativa tra le due tecniche.
Case report
La paziente, di 35 anni, si presenta alla nostra osservazione per effettuare un restauro protesico a carico dell’elemento 35 che era stato precedentemente trattato endodonticamente e ricostruito con un perno in fibra in carbonio. Dopo l’opportuna documentazione fotografica e radiografica si decide di restaurare l’elemento 35 con una corona in metallo ceramica prodotta a partire da un’impronta digitale con Cadent iTero (Figura 1). L’apparecchiatura iTero è composta da un carrello mobile montato su delle ruote, che permettono di spostare la macchina alla poltrona, su cui risiede un computer dedicato e uno schermo. Il manico dello scanner è collegato al carrello tramite un cavo e presenta dei puntali in plastica monouso per garantire la necessaria sterilità ed evitare possibili trasmissioni di infezioni crociate. Il processo di scansione intraorale è controllato da un pedale senza fili ovvero con tecnologia “wi fi” così che, una volta iniziata la scansione delle due arcate dentarie, il clinico non ha bisogno di toccare nient’altro che il pedale per effettuare l’impronta digitale. L’apparecchiatura utilizza una connessione
Internet wireless per la trasmissione dei dati delle scansioni. Il primo passaggio nella presa dell’impronta con Cadent iTero consiste nel compilare una scheda elettronica dove vengono inseriti i dati anagrafici del paziente e le informazioni relative al tipo di restauro che vogliamo progettare, indicando i denti che devono ricevere il manufatto protesico, il tipo di preparazione eseguita, il materiale scelto, il colore finale e la presenza di eventuali denti mancanti. Una volta eseguita questa procedura, incomincia la scansione guidata di entrambe le arcate (Figura 2). Il software permette al clinico di scegliere quale arcata scansionare per prima. Il vantaggio di utilizzare l’opzione “scansiona l’arcata opposta per prima” permette di gestire il tempo di azione della tecnica del doppio filo o di qualunque altra tecnica di retrazione del margine gengivale e, inoltre, di controllare l’eventuale sanguinamento del dente appena rifinito. Tramite schermate differenti, dove il clinico viene guidato dal sistema per le diverse fasi operative, si esegue la rilevazione dettagliata dell’impronta che può essere più o meno complessa a secondo del numero di elementi da trattare. Il software richiede una serie di 5 scansioni per ogni dente preparato, seguita da scansioni aggiuntive per realizzare il completamento del quadrante. Alla fine di ogni segmento di arcata è possibile far ruotare tridimensionalmente il modello scansionato in modo da poter aggiungere scansioni libere per definire ulteriori particolari o piccole aree mancanti non opportunamente rilevate. Le ultime due scansioni, infine, servono per la registrazione occlusale; il paziente viene invitato ad assumere una posizione di massima intercuspidazione e due scansioni sono prese a 90° lungo l’asse dei denti al livello del piano occlusale. Quando la scansione è terminata, inizia il processo di acquisizione delle immagini e in meno di 1 minuto i modelli di entrambe le arcate ingrandite tridimensionalmente appaiono sullo schermo, con la possibilità di visualizzarle singolarmente o insieme (Figura 3).
Questi modelli vengono messi virtualmente in articolazione dal software, che trova punti in comune tra la registrazione finale dell’occlusione e le scansioni dei modelli delle arcate. I modelli possono essere ruotati e manipolati nello spazio virtuale in ogni posizione desiderata. Anche in questa fase finale, se si presenta qualche errore, possono essere prese scansioni addizionali. Le funzioni di utilità del software includono la possibilità di marcare le linee marginali e di valutare se la riduzione occlusale è sufficiente ad accogliere il nostro restauro protesico. Infatti una diversa colorazione della superficie del dente preparato protesicamente indica se lo spazio interocclusale con il dente antagonista è sufficiente; per esempio aree di colore rosso indicano che lo spazio libero interocclusale in quel punto è inferiore a 1,3 mm, insufficiente ad accogliere gli spessori minimi per un restauro in metallo ceramica. Tutto questo si traduce in un grande vantaggio per l’odontoiatra, in quanto è possibile valutare in tempo reale la qualità dell’impronta, la sua precisione, la riduzione occlusale e la registrazione occlusale. Ciò è molto diverso da quanto accade nella tecnica tradizionale dove è possibile valutare l’eventuale errore solo dopo che l’odontotecnico ha colato l’impronta in gesso. Vengono così a ridursi il numero delle sedute per le correzioni e i tempi alla poltrona perché il clinico può ripetere immediatamente l’impronta digitale in caso di imperfezioni. Visionato il caso, il clinico, grazie alla connessione internet wireless dedicata, invia i dati delle scansioni del paziente al Centro Cadent. Le scansioni riceveranno un processo di “pulizia-rimozione” dove artefatti e strutture non essenziali vengono rimossi. I file modellati vengono poi trasmessi a un tecnico iTero altamente specializzato che programma il disegno iniziale del caso, identifica i margini e determina l’inserzione del modello (fase CAD). I dati del file vengono poi trasmessi al laboratorio certificato iTero con cui l’odontoiatra collabora e il tecnico del laboratorio può approvare il disegno ma anche fare modifiche prima di inviare il file al Centro di fresatura, dove avviene sia la produzione della cappetta metallica (fase CAM), sia il processo di fresatura dei modelli superiore, inferiore e dei monconi in poliuretano espanso (Figura 4).
Questo sistema di monconi permette una facile rimozione dal modello da parte del tecnico, mentre i modelli superiori e inferiori sono articolati tramite un articolatore semplice a cerniera che mantiene la relazione occlusale tra le arcate che sono state catturate nel processo della scansione. I modelli finiti, i monconi e le strutture metalliche vengono fisicamente spediti al laboratorio di riferimento che, dopo un’eventuale gommatura del bordino metallico, manda il tutto in studio per eseguire la prova metallo (Figure 5 e 6).
Nel caso clinico preso in esame è stata inoltre prodotta una cappetta metallica per fusione con tecnica a cera persa da un’impronta tradizionale per potere eseguire un confronto tra i due diversi metodi di impronta. Il laboratorio effettua quindi la ceramizzazione della cappetta metallica ottenuta dall’impronta digitale con Cadent iTero direttamente sui modelli in poliuretano espanso messi in articolazione, senza dover effettuare un’impronta di riposizione. I passaggi successivi sono quelli classici della prova biscotto e della prova finale del restauro oltre alla seguente cementazione definitiva del manufatto protesico (Figura 7).
Parte sperimentale
Per validare la metodica abbiamo voluto realizzare delle cappette in maniera tradizionale e delle altre seguendo la metodica iTero, partendo da due monconi in resina acrilica preparati rispettivamente a spalla arrotondata e a chamfer con l’utilizzo del parallelometro. I due monconi master così realizzati sono stati replicati in gesso in due copie ciascuno attraverso un’impronta in polivinilsilossano (Elite HD+, Rovigo - Italia). Abbiamo ottenuto una prima coppia di modelli formata da un moncone a spalla e uno a chamfer su cui eseguire la tecnica di impronta tradizionale e una seconda coppia su cui effettuare l’impronta ottica con lo scanner iTero. Le cappette metalliche prodotte sono state misurate
sul proprio modello per valutare, seppur con l’esiguità del campione in esame, la precisione della chiusura marginale e se vi fossero differenze tra le due metodiche e tra i due tipi di preparazioni. Le misurazioni sono state effettuate con un microscopio ottico (Modello Kestrel, Vision Engineering, Cinisello Balsamo - Italia) alla risoluzione di 50 ingrandimenti, prendendo in esame 50 punti casuali lungo la linea del fine preparazione (Figure 8-10).
Risultati
Le 50 misurazioni sui due campioni hanno fornito una media di gap marginale pari a 22 μm per la preparazione a chamfer e 19 μm per la preparazione a spalla arrotondata sulle cappette realizzate con metodica iTero e di 26 μm e 23 μm per le cappette realizzate con tecnica tradizionale. Questi primi interessanti dati dovranno essere confermati da ulteriori studi su un maggior numero di campioni; quello che però ci permettono di dedurre è che tutti i campioni presentano un adattamento marginale entro i limiti stabiliti dalle specifiche ADA #87.
Conclusioni
Alla luce dei dati ottenuti e dalla nostra esperienza clinica possiamo affermare che le impronte digitali con Cadent iTero sono risultate di ottima qualità e i restauri protesici molto precisi. Uno dei vantaggi di questa tecnica è la grande esattezza marginale dei nostri manufatti protesici oltre alla qualità del metallo ottenuto per fresatura. Tale metallo, così come accade per tutte metodiche CAD/CAM, rispetto a quello ottenuto per fusione nella tecnica tradizionale a cera persa risulta essere privo di frizione con il moncone avendo un’interfaccia con questo costantemente uniforme su tutta la superficie. Questo comporta minori aggiustamenti alla poltrona e quindi una riduzione dei tempi ma soprattutto la sicurezza che il nostro metallo sia “sceso” fino in fondo sul moncone, la preoccupazione più grande del clinico quando esegue una prova metallo riducendo così l’uso di vernici o materiali rivelatori di frizione. Nel metallo ottenuto dalla tecnica a cera persa tradizionale, invece, l’interfaccia con il moncone non risulta essere costante per la lieve deformazione e/o contrazione che avviene nel processo di fusione, con conseguenti aree di maggior frizione rispetto ad altre tecniche. Inoltre tra le funzioni di utilità del software della tecnica iTero esiste la possibilità di rilevare le aree di sottosquadro che in fase di progettazione verranno colmate con il cemento, oltre che poter decidere l’asse di inserzione del manufatto per via digitale. iTero consente di produrre numerosi tipi di restauri dentali quali corone, ponti, faccette, intarsi inlay e onlay, monconi implantari, dalle singole unità alle arcate complete con la possibilità di utilizzo di diversi materiali da ricostruzione. Per quanto riguarda invece i tempi di rilevazione dell’impronta nelle due tecniche, si possono considerare uguali per l’impronta di un singolo elemento dopo un’accurata curva di apprendimento che può variare da operatore a operatore; i tempi aumentano se il numero dei monconi è elevato in quanto servono numerose scansioni. Bisogna quindi sottolineare la facilità di impiego di questa metodica. Nella tecnica tradizionale, eventuali imprecisioni o aree mancanti sono rilevabili con sicurezza solo dopo che l’odontotecnico ha colato l’impronta con il gesso, con l’impossibilità di ripetere quindi l’impronta nella stessa seduta. La tecnica digitale permette di valutare in tempo reale la qualità dell’impronta, la riduzione e la registrazione occlusali: vengono così a ridursi il numero delle sedute per le correzioni e i tempi alla poltrona perché il clinico può ripetere immediatamente l’impronta digitale in caso di imperfezioni. Per i pazienti la tecnica digitale assicura un’impronta più confortevole, priva dell’uso di fastidiosi materiali, senza i disagi collegati alla metodica tradizionale. L’impatto tecnologico sul paziente fornisce un ulteriore valore aggiunto che contribuisce a qualificare l’operato dell’Odontoiatra. In futuro non sappiamo se la tecnica digitale soppianterà quella tradizionale, ciò che è certo è che dobbiamo precorrere i tempi e avvicinarci a questa nuova tecnologia anche se presenta ancora alcuni svantaggi quali un manipolo troppo grande e ingombrante e poco maneggevole.
Ringraziamenti
Si ringrazia il laboratorio odontotecnico Lab 2000 per la collaborazione nella parte sperimentale nelle persone di Marco de Gregori e Paolo Marini e Tiziano Nuzzolese, Vision Engineering nella persona di Stefano Bonfiglio per l’utilizzo del microscopio ottico, il professor Dino Re dell’Università degli Studi di Milano per la realizzazione dei modelli sperimentali.
Corrispondenza
Mario Castiglioni
castiglioni.mario@alice.it
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