Navegación dinámica para la colocación de implantes dentales

Resumen

La cirugía dinámica de implantes asistida por computadora (DCAIS) es un método de colocación quirúrgica de implante controlado que se realiza sin una plantilla quirúrgica que utiliza control óptico. El control intraoperatorio en tiempo real del movimiento y la posición del dispositivo quirúrgico simplifica el procedimiento y da más libertad al cirujano, proporcionando una precisión similar a los métodos de navegación estática.

Resumen

En la implantología moderna, la aplicación de sistemas de navegación quirúrgica es cada vez más importante. Además de los métodos de navegación quirúrgica estática, se está generalizando un procedimiento de colocación de implantes de navegación dinámica independiente de la guía. El procedimiento se basa en la colocación de implantes dentales guiados por computadora utilizando control óptico. Este trabajo tiene como objetivo demostrar los pasos técnicos de un nuevo sistema decirugía de implantes asistida por computadora (DCAIS) (diseño, calibración, cirugía) y verificar la precisión de los resultados. Basado en tomografías computarizadas de haz cónico (CBCT), las posiciones exactas de los implantes se determinan con un software dedicado. El primer paso de la operación es la calibración del sistema de navegación, que se puede realizar de dos maneras: 1) basado en imágenes CBCT tomadas con un marcador o 2) basado en imágenes CBCT sin marcadores. Los implantes se insertan con la ayuda de la navegación en tiempo real de acuerdo con los planes preoperatorios. La exactitud de las intervenciones se puede evaluar sobre la base de las imágenes de TCCC posoperatorias. Las imágenes preoperatorias que contienen las posiciones planificadas de los implantes y las imágenes CBCT postoperatorias se compararon en función de la angulación (grado), la plataforma y la desviación apical (mm) de los implantes. Para evaluar los datos, se calculó la desviación estándar (DE), la media y el error estándar de la media (SEM) de las desviaciones dentro de las posiciones de implante planificadas y realizadas. Las diferencias entre los dos métodos de calibración se compararon en función de estos datos. Sobre la base de las intervenciones realizadas hasta ahora, el uso de DCAIS permite la colocación de implantes de alta precisión. Un sistema de calibración que no requiere registro CBCT etiquetado permite una intervención quirúrgica con una precisión similar a la de un sistema que utiliza etiquetado. La precisión de la intervención se puede mejorar mediante el entrenamiento.

Introducción

Para aumentar la precisión de la colocación de implantes dentales y reducir las complicaciones, se han desarrollado una gama de técnicas de navegación basadas en estudios de imagen. Las imágenes preoperatorias y el software especial de planificación de implantes 3D se pueden utilizar para planificar la posición exacta del implante dental ^1,2.

El objetivo de la navegación de la cirugía de implantes es lograr una colocación más precisa anatómicamente del implante dental para lograr la posición más ideal, para reducir el riesgo de posibles complicaciones iatrogénicas (lesiones nerviosas, vasculares, óseas y sinusales). La cirugía navegada disminuye la invasividad de la intervención (cirugía sin colgajo), lo que puede conducir a menos quejas y una recuperación más rápida. La colocación precisa del implante se basa en la planificación protésica previa (es posible realizar la operación sobre la base de una instalación dental preoperatoria) y el posicionamiento óptimo del implante puede ayudar a evitar el injerto óseo.

Hoy en día, existen dos tipos de sistemas de navegación de colocación quirúrgica de implantes asistidos por ordenador (CAI): sistemas de navegación estáticos y dinámicos. La navegación estática es un método de colocación de implantes controlado que utiliza una plantilla quirúrgica preplanificada y prefabricada. La navegación dinámica es un método de colocación quirúrgica de implantes guiado por computadora previamente planificado sin una plantilla quirúrgica que utilice control óptico. El procedimiento de control utiliza el registro de imágenes basado en nubes de puntos para fusionar las imágenes virtuales con el entorno real mediante la aplicación de la superposición de imágenes 3D³.

Los sistemas DCAI hacen posible el control de instrumentos objetivados en tiempo real dentro de un marco similar al GPS. Por lo general, utilizan el seguimiento óptico para detectar y rastrear la posición de los marcadores de referencia (ópticos) colocados sobre el paciente y los instrumentos quirúrgicos, y proporcionan retroalimentación visual continua sobre el proceso de colocación quirúrgica del implante ^1,2.

El movimiento y la posición del instrumento quirúrgico durante la cirugía se pueden monitorear en vivo en una imagen tridimensional en un monitor. Durante el procedimiento, el sistema de cámara permite el monitoreo continuo y la comparación de la posición de la mandíbula del paciente y la posición del instrumento quirúrgico.

Hay dos tipos de sistemas de navegación dinámicos: uno es el sistema pasivo, en cuyo caso los dispositivos de registro (bases de referencia) reflejan la luz emitida por la fuente de luz a las cámaras estéreo; El otro es el sistema activo, donde los dispositivos de registro emiten luz seguida por cámaras estéreo ^4,5.

El siguiente nivel de sistemas de navegación dinámica utiliza servomotores para guiar la mano del cirujano con estímulos táctiles para que el dispositivo con brazos robóticos pueda determinar los movimientos del cirujano o incluso reemplazarlos completamente en un futuro lejano 4,5,6,7.

Protocolo

Se obtuvo el consentimiento informado de cada paciente antes de la cirugía. Después de las intervenciones, se utilizaron datos retrospectivos anónimos en este estudio.

1. Pasos en el flujo de trabajo tradicional de los sistemas de navegación dinámica que utilizan el método de calibración de clip etiquetado (solo para uso en mandíbula con dientes):

1. Coloque un clip de fijación radiopaca en los dientes de la mandíbula donde se realizará el tratamiento (maxilar/mandíbula) utilizando un material termoplástico.
2. Realizar un examen CBCT del paciente con un clip marcado en la boca (CBCT, FOV 8 cm x 11 cm, 12 mA, 95 kV).
3. Planifique la posición del implante de acuerdo con la arquitectura protésica con el software adecuado.
4. Calibre el dispositivo (cada paso se puede activar en la pantalla con el símbolo Play ).
   1. Registre la pieza de mano.
      1. Calibre el mandril de la pieza de mano.
      2. Calibre el disco marcador giratorio insertado en la pieza de mano.
      3. Ensamble el brazo entre el rastreador de pacientes y el clip etiquetado, y calibre.
5. Compruebe la calibración sosteniendo la punta del taladro medido en la superficie del clip etiquetado (Figura 1).
   1. Fije el clip etiquetado que sostiene el marcador óptico (rastreador) en los dientes de la mandíbula superior o inferior (en qué mandíbula se coloca el implante). Asegúrese de insertar el clip en la misma posición registrada en el CBCT preoperatorio.
   2. Calibre el clip etiquetado tocando las esferas metálicas del clip con el pivote de la sonda.
6. Realizar la colocación del implante navegado en anestesia local, inyectando 2 mL de articaína (80 mg/2 mL de articaína/ampolla).
   1. Mida la longitud del taladro (tocando el taladro con la placa de go) (Figura 2).
   2. Compruebe la precisión visual en tiempo real antes de taladrar (tocando el taladro con cualquier superficie del diente y comprobando que esté en la misma posición en el monitor y la boca).
   3. Determine el punto de entrada de la perforación. Explore el sitio de operación sin la solapa.
   4. Perfore el hueso con control de navegación dinámico (Figura 3, Figura 4 y Figura 5).
   5. Mida la longitud del implante (tocando el implante con la placa de go).
   6. Coloque el implante con la pieza de mano que lleva el rastreador controlado por el sistema de navegación dinámica.
   7. Cierre la herida con monofilamento 5.0, sutura de polipropileno no absorbible, o fije el trabajo protésico prefabricado.
7. Adquirir imágenes radiológicas de control (CBCT, FOV 8 cm x 11 cm, 12 mA, 95 kV).

2. Pasos en los sistemas de navegación dinámica utilizando el método de calibración del trazador (método no etiquetado):

1. Realizar CBCT del paciente (sin clip en la boca).
2. Planifique la posición del implante de acuerdo con la arquitectura protésica con el software adecuado.
3. Calibre el dispositivo como se detalla en el paso 1.4.
4. Calibre el sistema sin un clip etiquetado (método no etiquetado).
   1. Transfiera el plano de la colocación quirúrgica del implante al software del sistema de navegación utilizado. Seleccione el espacio de trabajo en la imagen 3D CT del software de navegación.
   2. Fije el rastreador en los dientes (con un clip sin etiquetar) o en el caso de una mandíbula edéntula con un brazo especial que sostiene el rastreador.
   3. Seleccione los puntos anatómicos típicos (dientes o superficie ósea) en una imagen de TC 3D del sistema de navegación (mínimo tres puntos).
   4. Identifique los puntos anatómicos seleccionados en la boca tocándolos con una herramienta de sonda. (Figura 6).
   5. Realice el procedimiento de refinamiento en tres o cuatro áreas dibujando en la superficie de la estructura anatómica con una sonda.
5. Colocar el implante con navegación en anestesia local, inyectando 2 mL de articaína (80 mg/2 mL de articaína/ampolla).
   1. Mida la longitud del taladro (tocando el taladro con la placa de go).
   2. Compruebe la precisión visual en tiempo real antes de taladrar (tocando el taladro con cualquier superficie del diente y comprobando que esté en la misma posición en el monitor y en la boca).
   3. Determine el punto de perforación. Explore el sitio de operación sin la solapa.
   4. Taladra el hueso con control de navegación dinámico.
   5. Mida la longitud del implante (tocando el implante con la placa de go).
   6. Coloque el implante con la pieza de mano que lleva el rastreador controlado por el sistema de control dinámico de navegación.
   7. Cerrar la herida con monofilamento 5.0, sutura de polipropileno no absorbible o fijar el trabajo protésico prefabricado.
6. Realizar imágenes radiológicas de control (CBCT, FOV 8 cm x 11 cm, 12 mA, 95 kV).

Resultados

Para utilizar DCAIS correctamente, el sistema debe estar calibrado. Existen varios métodos de calibración que pueden afectar la precisión de la colocación del implante. Este estudio tuvo como objetivo evaluar el impacto potencial de diferentes métodos de calibración en la precisión de DCAIS.

En base a las intervenciones realizadas hasta el momento, el uso de DCAIS permite una colocación de implantes de alta precisión. En nuestros primeros estudios, comparamos 41 colocaciones de implan...

Discusión

En el sistema de colocación de implantes de navegación dinámica con clip etiquetado, el flujo de trabajo tradicional se realiza mediante calibración de clip. Hay tres esferas metálicas radiopacas en la superficie del clip, que son claramente visibles en la exploración CBCT. En el caso del método de calibración del trazador, estas esferas metálicas que contienen clips no son necesarias para el escaneo CBCT ni para la calibración del sistema. En los casos con dientes existentes, se pueden utilizar tanto los clips...

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
DTX Implant Studio Software	Nobel Biocare	106182	3D surgical planing software
MeshLab	ISTI - CNR research center	2020.12	3D mesh processing software
Nobel Replace CC implant	Nobel Biocare	37285	Implant
X-Guide	X-Nav - Nobel Biocare	SN00001310	dinamic navigation surgery system
X-Guide - XClip	X-Nav - Nobel Biocare	XNVP008381	3D navigation registration device
X-Guide planing software	X-Nav - Nobel Biocare	XNVP008296	3D surgical planing and operating software
X-Mark probe	X-Nav - Nobel Biocare	XNVP008886	3D navigation registration tool
PaX-i3D Smart	Vatech		CBCT
Prolene 5.0			5.0 monofilament, nonabsorbable polypropylene suture