L’articolatore virtuale è un “software tool” in grado di riprodurre la relazione fra le arcate e di simularne i movimenti. Presentiamo un caso clinico di una paziente di 30 anni in buona salute che giungeva alla nostra osservazione con una esigenza specifica: riabilitare i canini decidui superiori ancora parzialmente presenti, ma ormai senza funzione né estetica. La procedura clinica che descriveremo, segue uno schema delineato per la digitalizzazione dei dati del paziente.
Il montaggio dei modelli in articolatore è un pre-requisito per lo studio e la pianificazione dei casi che coinvolgono l’occlusione. Più informazioni abbiamo sul nostro paziente, migliore sarà la diagnosi ed il piano di trattamento. Il montaggio fornisce una buona valutazione sia dell’occlusione statica che dinamica, consente la misurazione della discrepanza CO/CR, individua il primo contatto, consente di fare un set-up sui modelli montati, rende più efficiente la finitura nella fase terminale del trattamento, è utile nella pianificazione chirurgica ortognatica, è utile per costruire splint accurati, aiuta nel coordinare il nostro lavoro con il protesista nei trattamenti multidisciplinari.
La scelta di montare o non montare i casi ortodontici in CR deve prendere in considerazione diversi aspetti, che vanno dalla valutazione della reale chiusura del paziente con la ricerca del primo contatto, alla valutazione del risultato ottenuto fino alla pianificazione adeguata nei casi multidisciplinari. Un ortodontista può fare un buon trattamento senza usare l’articolatore ma il suo uso può aiutarlo a fornire un trattamento migliore in molte situazioni cliniche.
L’articolatore meccanico è utilizzato nelle procedure di laboratorio nei campi dell’odontoiatria riabilitativa come l’ortodonzia, la protesi e la chirurgia implantare. Con l’avanzare della tecnologia stiamo assistendo alla naturale evoluzione di questo strumento tradizionale, la domanda che oggi ci poniamo è se la sua versione digitale possa rappresentare un'alternativa valida ed efficace. Considerate queste premesse, non vi è dubbio che l’interesse verso lo sviluppo e l’applicazione delle procedure di montaggio in articolatore virtuale sia crescente perché esse stesse rappresentano oggi una possibilità tecnica di simulazione riproducendo virtualmente il paziente.
Oggi giorno i softwares aiutano ad elaborare l’acquisizione di dati clinici digitalizzati mediante scansioni intraorali che si traducono in modelli virtuali e tecniche di imaging radiografico (cone beam computed tomography) che permettono di studiare l’anatomia. In queste fasi di raccolta dati diagnostici lo scanner è il “device” in comune. La scansione ottica delle arcate e la scansione radiografica sono il risultato.
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La procedura clinica che descriveremo, segue uno schema delineato per la digitalizzazione dei dati del paziente: 1) scansione delle arcate mediante scanner intraorale (IOS) (CS 3600®, Carestream Dental, USA); 2) registrazione movimenti mandibolari mediante arco facciale virtuale (Ultrasonic Jaw Motion Analyzer®, Zebris GmbH, Germany); 3) acquisizione immagini anatomiche 3D per mezzo di radiografia cone beam (CS 8100SC 3D®, Carestream Dental, USA). A questa prima fase segue: 1) la progettazione al computer; 2) la costruzione dei dispositivi necessari, ovvero le dime chirurgiche e le protesi che verranno fissate sugli impianti durante la seduta.
Dopo aver ottenuto il consenso dalla paziente, in pochi minuti le arcate venivano sottoposte a scansione intraorale mediante IOS dalla comprovata accuratezza (CS 3600®, Carestream Dental, USA) ed i files venivano salvati in polygon file format (PLY), formato aperto e compatibile con tutti i software di computer assisted design (CAD) protesici e chirurgici; in questo caso è stato utilizzato il software CAD della Exocad® (Exocad GmbH, Germany). Il secondo step durante la stessa seduta prevedeva l’esame radiologico 3D con CBCT (CS 8100SC 3D®, Carestream Dental, USA) optando per un field-of-view (FOV) di 10 x 5 mm per poter catturare l’intera arcata superiore, con una risoluzione di acquisizione di 150 micrometri e il salvataggio dei dati immagine in files DICOM.
Il terzo e ultimo step consisteva nella acquisizione dei movimenti mandibolari per mezzo dell’arco facciale virtuale (Ultrasonic Jaw Motion Analyzer®, Zebris GmbH, Germany) e relativo salvataggio dati in formato file aperto alla importazione in software CAD per la successiva ceratura diagnostica virtuale funzionalizzata.
Nel menu a tendina Modalità di scansione [A], selezionare il tipo di articolatore desiderato per aprire la fase del flusso di lavoro Articolatore virtuale. Nella sezione opzioni Articolatore [1], seleziona il tipo di articolatore da utilizzare. I Parametri [2] disponibili, dipendono dal tipo di articolatore selezionato. Nella sezione Movimenti [3], seleziona i movimenti di articolazione spuntando le caselle di controllo Protrusione, Retrusione, Laterotrusione sinistra e Laterotrusione destra.
Se lo scanner è in grado di trasferire la posizione dei modelli dall'articolatore, i modelli vengono mostrati nella posizione corretta. A seconda dello scanner, la posizione dei modelli nell'articolatore può essere trasferita nello spazio 3D e non deve essere posizionata manualmente nel CAD. Clicca su Riarticolare i modelli virtualmente. Viene visualizzata la finestra Correzione mandibolare dell’articolatore, che fornisce strumenti per orientare le arcate manualmente, automaticamente e tramite l’allineamento immagine 2D.
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Come assistenza visiva, si possono visualizzare diversi piani durante il posizionamento. In alternativa, nella scheda Automatico, imposta tre punti: il punto incisale, un punto sul molare sinistro e un punto sul molare destro. Per utilizzare lo strumento di Allineamento immagine 2D, inizia caricando e posizionando una foto 2D del paziente tramite Smile Creator. Facendo clic sul pulsante "Eseguire l’allineamento delle immagini 2D", il sistema allineerà automaticamente le scansioni alla foto del paziente all’interno dell’articolatore virtuale, quindi, se necessario, perfeziona l’allineamento manualmente con il clic sinistro.
Utilizza la funzione Specificare quali denti influenzano il movimento dell'articolatore per specificare le aree che non devono avere alcuna influenza durante la simulazione dei movimenti. Clicca su Scegliere quali denti influenzeranno i movimenti articolatore per aprire una nuova finestra in cui puoi definire i denti che devono essere considerati/ignorati durante i movimenti dell'articolatore. Utilizza questa funzione (ad esempio) se le impostazioni dell'articolatore sono state regolate e, un dente, più denti o un'area dentale specifica devono essere ignorati, ad esempio un dente che deve essere estratto.
Clicca su delle aree o sui denti interi mentre tieni premuto Shift per deselezionarli. Se Colora le parti da escludere è attivato, puoi contrassegnare direttamente le parti del dente da ignorare/deselezionare da includere nel design durante nella simulazione del movimento. Attivi Segna i denti con un clic per selezionare i denti da ignorare/includere durante la simulazione del movimento.
Dopo aver eseguito l'articolazione virtuale, nelle fasi di progettazione è disponibile una finestra separata Ripetere movimenti dell'articolatore. Clicca su [1] per aprire/chiudere le opzioni Ricalcolare la simulazione dell'articolatore. Selezionando la casella di controllo Mostra il movimento [2] puoi visualizzare il ricalcolo della simulazione. Se questa casella rimane deselezionata, il ricalcolo avviene in background. [3] apre la finestra Quali denti influenzano l'articolazione? senza aprire l'Articolatore. Clicca su [4] per riavviare la simulazione del movimento dell'articolatore senza riavviare l'articolatore.
L'opzione "Carica movimenti mandibolari" viene visualizzata solo se il modulo "Jaw Motion import" è stato attivato sulla dongle. Entrambe le opzioni sono accessibili successivamente in modalità esperto in Strumenti. Salta questa finestra guidata cliccando su Avanti.
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Il focus ricade non solo sugli aspetti chirurgici che abitualmente sono valutati in questi casi, ma anche e soprattutto sulla funzione di guida nei movimenti mandibolari in lateralità che i canini svolgono bilateralmente, aspetto che, se trascurato abbasserebbe la predicibilità del risultato aumentandone il rischio di fallimento. Nell’intervallo di tempo fra la prima visita e l’appuntamento programmato per svolgere l’esecuzione clinica, veniva eseguito il progetto dentale virtuale per mezzo delle procedure di super-imposizione dei modelli virtuali dei tessuti duri e molli in occlusione statica e dinamica derivanti dai vari dati digitalizzati fino ad ora nella prima visita.
Il progetto dentale consisteva nella ceratura diagnostica virtuale funzionalizzata ovvero riproducente la relazione fra le arcate in occlusione statica e durante i movimenti limite mandibolari nello schema della occlusione mutualmente protetta. Il progetto realizzato veniva importato in un software di pianificazione per la chirurgia guidata (Exoplan®, Exocad GmbH, Germany) che permetteva la pianificazione 3D del posizionamento implantare valutando profondità e inclinazione, sia rispetto alle strutture anatomiche, che alla protesi opportunamente progettata in fase di ceratura di diagnosi in ambiente virtuale.
L’operatore sulla base di un lavoro condiviso con il laboratorio digitale frutto di dati clinici digitalizzati poteva stabilire la posizione implantare definitiva e approvare la realizzazione finale del template chirurgico. La scelta del clinico in questo caso consisteva nell’inserire virtualmente due impianti conici diametro 4 x 13 mm (Certain Implant System®, Zimmer Biomet Dental, USA).
La chirurgia si svolgeva dopo infiltrazione di anestetico locale, senza incisione e sollevamento di un lembo, venivano estratte le radici residue quindi posizionata la dima chirurgica, avendo cura di controllarne preventivamente il “fit”; veniva fresato l’osso residuo oltre il fondo alveolare con sequenza operativa e frese calibrate, come previsto dal protocollo del kit chirurgico dedicato. Ultimata la preparazione chirurgica, venivano inserite le fixture implantari opportunamente stabilizzate con torque calibrato. Terminata la fase chirurgica, le due corone protesiche fabbricate per fresaggio nella fase computer-aided manufacturing (CAM), venivano avvitate direttamente alla testa dell’impianto.
Dopo aver controllato che la realizzazione delle corone protesiche fosse coerente con i principi protesici nel rispetto dei tessuti duri e molli oltreché dei denti adiacenti, si invitava il paziente a riprodurre i movimenti limite mandibolari, gli stessi che appartenendo allo schema occlusale mutualmente protetto erano stati utilizzati per la realizzazione del progetto in fase CAD. Nell’ultima figura riportata, è evidente la buona risposta dei tessuti molli intorno all’implanto-protesi, i movimenti escursivi a destra e sinistra guidati dalla anatomia dei canini e l'assenza di “misfit protesici” nelle proiezioni radiografiche.
L'obiettivo di una progettazione digitale dovrebbe essere quantomeno quello di replicare la precisione di un procedimento interamente manuale, diminuendo idealmente la dipendenza dall’operatore. Il primo passaggio consiste nell’acquisizione digitale dei modelli, o per scansione intraorale diretta, o indirettamente attraverso la scansione di modelli in gesso. La posizione del piano occlusale viene raccolta tramite arco facciale. Questo passaggio può essere effettuato digitalmente con risultati paragonabili alla metodica convenzionale.
In primo luogo, vengono individuati i 2 punti di superficie per i quali passa l’asse cerniera. Aggiungendo un terzo punto (a livello infraorbitario sinistro) si ottiene il piano di riferimento del cranio. A questo punto, tramite una cartina sottile da masticazione posizionata su di una forchetta occlusale, al fine di individuare 3 cuspidi sulle quali orientare il piano occlusale superiore sul modello virtuale.
È dunque dopo questo passaggio che la corona - ulteriormente rimodellata - può essere prodotta tramite metodica CAM. Come detto, la scelta dell’articolatore è condizionata dal piano di trattamento. Se la posizione di intercuspidazione è statica, l’articolatore dovrà ruotare solamente rispetto all’asse cerniera. Nel caso in cui si debbano realizzare restauri più complessi, l’articolatore dovrà riprodurre movimenti multiassiali e il montaggio richiederà altre informazioni, esattamente come nella metodica di laboratorio convenzionale.
Alcuni produttori propongono una metodica diversa, che consiste nel trasferimento sul software del modello già montato. Questa può risultare una metodica vantaggiosa per tutti quei professionisti che si stanno approcciando al digitale dopo una lunga esperienza con le procedure di laboratorio tradizionali. La casa 3shape fornisce un sistema di calibrazione: si tratta sostanzialmente di una coppia di cubi metallici che simulano i modelli; questi vengono posizionati su di uno zoccolo di gesso a bassissima espansione. Vengono quindi montati in articolatore: il piano di contatto dei due oggetti corrisponde al piano occlusale e il loro asse incisale dovrà a sua volta essere allineato verticalmente. Una volta effettuato questo passaggio preliminare, i modelli reali saranno semplicemente trasferiti in digitale. Il software di calibrazione è naturalmente compatibile con una serie di articolatori fra i più diffusi sul mercato.
Il team odontoiatrico moderno ricerca un sempre maggiore beneficio attraverso la condivisione delle esperienze e delle competenze sia cliniche che tecniche digitali, pertanto, al fine di ridurre al massimo le incognite di un trattamento, è certamente importante avere ben chiara la condizione clinica di un paziente al tempo zero e le potenziali future criticità. In tal senso le metodologie digitali possono contribuire ad aiutare il team odontoiatrico ad affrontare casi disparati arrivando a formulare delle simulazioni di trattamento molto realistiche e accurate.
La guida canina durante i movimenti di lateralità è senza dubbio un criticità con la quale ogni clinico si deve confrontare nell’affrontare una riabilitazione protesica su impianti o denti naturali più o meno estesa. Poter studiare e applicare i principi protesici e chirurgici universalmente riconosciuti previa simulazione in ambiente virtuale rappresenta oggi una grande opportunità.
Sulla base della nostra esperienza e con l’avanzamento della tecnologia le procedure digitali possono rappresentare una opportunità ed un valore aggiunto al lavoro quotidiano del team odontoiatrico, per la risoluzione di casi che meritano uno studio attento della morfologia occlusale. Negli anni il montaggio in articolatore è stato oggetto di un acceso dibattito tra sostenitori e detrattori: alcuni autori sostengono che l’uso dell’articolatore non è ‘evidenced-based’, mentre altri ritengono che rappresenti uno strumento clinico fondamentale per ottenere una diagnosi più completa.
Dal punto di vista stretto clinico, dovrebbero essere considerati diversi aspetti. L’articolatore è soltanto uno strumento clinico che possiamo usare per ottenere una diagnosi più completa. Rinchuse e Kandasamy sostengono che non vi è evidenza sufficiente a suffragare l’uso dell’articolatore in ortodonzia, mentre la scuola di Roth e altri esperti affermano che il montaggio in CR consente di valutare discrepanze CR/CO e migliorare la predicibilità del trattamento. Questo confronto di opinioni richiede una scelta ragionata basata sulla situazione clinica e sugli obiettivi terapeutici.
L’articolatore Reference SL combina la sicurezza della guida nel piano orizzontale tipica del Non-Arcon con i vantaggi didattici e geometrico-dinamici della struttura Arcon: infatti si può vedere cosa succede nelle scatole condiloidee e controllare direttamente il contatto con gli elementi di guida in modo semplice. Prima di bloccare il modello si avvita sulla base grigia una retina di colore rosso; essa rimarrà attaccata al modello anche quando sarà rimossa la base grigia. Su quest’ultimo rimarrà quindi impressa la lettera o il numero indicanti la base grigia usata. Ciò permetterà di rimontare il modello nuovamente in articolatore utilizzando l’esatta base grigia.
Le ceste condilari dell’articolatore Reference SL sono dotate di due scale graduate. Si potrà regolare l’inclinazione della cesta condilare semplicemente svitando la grossa vite che si trova su di essa. Sono disponibili accessori come l’inserto per la valutazione dell’inclinazione del piano occlusale, molto utile in fase di realizzazione di protesi mobili, fisse e cerature, il supporto per gessare il modello inferiore e il banchetto per fissare e trasferire la forchetta dell’arco facciale sull’articolatore.
La libertà e flessibilità offerte dai sistemi digitali richiedono formazione e collaborazione tra clinico e laboratorio digitale. Il software Romexis raccoglie tutti i dati necessari per eseguire i trattamenti ortodontici e fornisce numerosi strumenti di analisi e pianificazione. Lo scanner intraorale Planmeca Emerald® acquisisce le impronte digitali a colori, fornendo allo stesso tempo un comfort eccezionale per il paziente. Le impronte digitali consentono di eseguire accurate analisi ortodontiche dei denti tramite il software Ortho Studio e quant’altro, fornendo strumenti dalla partecipazione del paziente alla pianificazione del trattamento e alla simulazione virtuale dell'esito del trattamento.
| Fase | Strumento/Dato | Formato |
|---|---|---|
| Scansione arcate | Scanner intraorale (CS 3600®, Planmeca Emerald®, ecc.) | PLY |
| Imaging anatomico | CBCT | DICOM |
| Registrazione movimenti | Jaw Motion / arco facciale virtuale | File aperto importabile in CAD |
| Pianificazione e produzione | Software CAD/CAM (Exocad®, Exoplan®) | Stl/PLY/DICOM + file CAM |
Il mio consiglio, da clinico, è di iniziare a montare i casi confrontando le informazioni ricavate dall’introduzione di questa nuova procedura a ciò che si faceva prima. La terapia ortodontico-chirurgica richiede una stretta collaborazione tra ortodontista e chirurgo maxillo-facciale, con l’obiettivo di migliorare non solo la funzionalità masticatoria e respiratoria, ma anche l’estetica del volto.
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