En 1999, Align (Align Technology Inc., Tempe, AZ) puso a disposición comercial aparatos de ortodoncia removibles fabricados digitalmente. Originalmente, este sistema fue diseñado para resolver casos de no crecimiento con hacinamiento leve a moderado o cerrar espacios pequeños como una alternativa estética a los electrodomésticos tradicionales fijos en los bordes. Con décadas de mejoras en el diseño y la fabricación asistidos por ordenador (CAD/CAM), los materiales dentales y la planificación del tratamiento, la terapia con alineadores transparentes (TAC) se ha utilizado desde entonces para tratar a más de 10 millones de pacientes con diversas maloclusiones en todo el mundo. Un estudio retrospectivo reciente sugirió que la TAC es tan efectiva como la terapia con aparatos fijos para la población adolescente con maloclusiones leves, con resultados significativamente mejores en la alineación de los dientes, las relaciones oclusales y el resalte2. El número de citas, las visitas de emergencia y el tiempo total de tratamiento también tuvieron mejores resultados para los pacientes con terapia con alineadores transparentes. A pesar de que la TAC se puede utilizar para tratar las maloclusiones leves a moderadas sin extracción en pacientes que no crecen 3,4 y acortar la duración del tratamiento y el tiempo de consulta5, no está claro si el tratamiento es tan efectivo como el estándar de oro de los aparatos ortopédicos labiales convencionales 4,6,7,8,9, especialmente para la corrección anteroposterior y vertical10.
ClinCheck es una plataforma de software desarrollada por Align para proporcionar a los médicos simulaciones virtuales tridimensionales (3D) de posibles movimientos dentales. Principalmente se preocupa por el estado inicial del paciente y el plan de tratamiento prescrito por el médico, también puede ser una herramienta de comunicación visual para el paciente. Cualquier desajuste entre los resultados pronosticados y los logrados puede requerir una corrección, refinamiento o conversión a la terapia con aparatos fijos a mitad de curso. En consecuencia, la fiabilidad de las predicciones de software ha atraído cada vez más la atención de los investigadores. Desde la revisión sistemática de Lagravere y Flores-Mir publicada en 200511, las investigaciones sobre la concordancia entre los modelos predichos y los modelos post-tratamiento se han medido de diferentes maneras, los métodos de medición incluyen la longitud del arco, la distancia intercanina, la sobremordida, el resalte, la desviación de la línea media12, la puntuación de reducción del sistema de clasificación objetiva de la Junta Americana de Ortodoncia (ABO-OGS)13, el ancho interdental superior e inferior14y medidas derivadas de la tomografía computarizada de haz cónico15.
También se han realizado comparaciones mediante la superposición de modelos 3D 16,17,18,19,20,21. Por ejemplo, muchas plataformas de software actuales, como ToothMeasure (software interno desarrollado por Align Technology), pueden superponer de forma reproducible dos modelos digitales utilizando puntos de referencia seleccionados por el usuario en dientes no tratados, rugas palatinas o implantes dentales. Dado que los modelos predichos y alcanzados generalmente no incluyen las superficies palatinas, muchos estudios previos 15,16,17,18 han utilizado los dientes posteriores no tratados como referencias para la superposición, incluyendo la posibilidad de agregar errores debido a los movimientos relativos de estos dientes. Estos estudios se han limitado a las regiones anteriores de la arcada en casos relativamente simples con espaciamiento o apiñamiento leve a moderado.
Grünheid et al. utilizaron la superposición matemática para cuantificar las discrepancias entre los planes de tratamiento virtuales y los resultados reales del tratamiento para evaluar la precisión de la TAC de dentición completa sin estructuras anatómicas estables en modelos digitales20. Haouili et al. utilizaron el mismo método en un algoritmo de mejor ajuste dentro del software Compare para realizar un estudio de seguimiento prospectivo sobre la eficacia del movimiento dental con CAT21. El objetivo era proporcionar una actualización sobre la precisión asociada con la tecnología emergente, es decir, SmartForce, los materiales de los alineadores SmartTrack y los escaneos digitales. Sus hallazgos de una mejora de la precisión general del 41%17 al 50%21 fueron alentadores, pero no niegan la posibilidad de que algunos movimientos dentales aún no se puedan lograr satisfactoriamente con el sistema de alineadores transparentes.
Cuando se predicen y se logran, los modelos digitales incluyen una referencia 3D común independiente de la dentición, como rugas palatinas, implantes dentales o tori; Pueden ser co-registrados dentro del sistema de coordenadas de muchas plataformas de software adecuadas. Si un diente de interés se segmenta de uno y se transforma matemáticamente para que coincida con su versión desplazada en el otro, la matriz de transformación contiene la información completa necesaria para describir toda la transposición 3D. Su contenido puede expresarse como tres traducciones y tres rotaciones descritas por una convención formal. Un ejemplo se encuentra en el software de control Invisalign ClinCheck Pro 3D, donde los parámetros numéricos que indican los movimientos de los dientes en 3D necesarios para mover los dientes a sus posiciones predichas se muestran en una tabla de movimientos de dientes.
Si bien los modelos inicial y final (predichos) del software de planificación comparten un sistema de coordenadas común proporcionado por la misma plataforma de software, su ausencia de paladares restringe la posibilidad de co-registro con cualquier otro modelo de dentición digital a menos que posean una dentición idéntica. En este contexto, se planteó la hipótesis de que sería factible la superposición de modelos predichos por software y posteriores al tratamiento (logrados). Esta viabilidad surge de la disponibilidad de dos pares: inicial y final (superpuestos automáticamente durante la exportación desde el software de planificación) y otro par de modelos de pretratamiento y logrados (superpuestos mediante rugas palatinas). Estos pares podrían registrarse utilizando la dentición pre-tratamiento como referencia para alinearlos con el modelo inicial de Invisalign. Posteriormente, se podría realizar la segmentación de dientes individuales para evaluar las diferencias en sus posiciones y orientaciones. Esta evaluación implica la transposición de dientes entre los modelos, y las matrices de transformación permitirían una cuantificación numérica de las traslaciones y reorientaciones.
En este protocolo, se introdujo un enfoque para evaluar la efectividad de la TAC en el tratamiento de las maloclusiones leves a moderadas tanto en adolescentes como en adultos, centrándose específicamente en los dientes maxilares posteriores. La hipótesis nula fue que no hubo diferencia entre la posición de los dientes lograda y la predicha por el software de planificación en los dientes maxilares posteriores después de la primera serie de alineadores transparentes.