Colocación de minitornillos ortodóncicos en regiones interradiculares usando una guía quirúrgica digital CAD-CAM en la silla

Resumen

El objetivo de este protocolo es presentar un flujo de trabajo digital en la silla que integre CBCT y tecnología CAD/CAM para diseñar y fabricar guías quirúrgicas biocompatibles en consulta para la colocación de minitornillos ortodóncicos, mejorando la precisión y eliminando el software externo y los procedimientos dependientes del laboratorio.

Resumen

Este estudio pretende introducir una técnica digital novedosa para la creación de guías quirúrgicas que ayuden en la colocación de minitornillos ortodóncicos. En este estudio de validación clínica, se colocaron 12 minitornillos ortodóncicos en seis pacientes utilizando un sistema de restauración económica de cerámica estética en la silla (CEREC) combinado con tomografía computarizada de haz cónico (CBCT). Se generó una imagen tridimensional integrando escáneres CBCT con modelos dentales digitales adquiridos mediante el sistema digital de sillón. El ángulo y la posición óptimos de inserción para los minitornillos ortodónticos se planificaron usando esta imagen. A continuación, se diseñó una guía quirúrgica en el software de diseño asistido por ordenador (CAD) y se fabricó utilizando el sistema de fabricación asistida por ordenador (CAM). Se superpusieron tomografías CBCT preoperatorias y postoperatorias obtenidas de pacientes para comparar la desviación angular, la desviación del punto de entrada y la desviación del punto final entre las posiciones planificadas y reales del minitornillo. Las desviaciones medias en el punto de entrada y el punto final fueron de 2,4 ± 0,7 mm (rango: 1,2–3,4 mm) y 2,4 ± 0,6 mm (rango: 1,3–3,4 mm), respectivamente. La desviación angular media fue de 3,8° ± 2,3° (rango: 0,4°–7,2°). No se observaron fallos en los minitornillos durante el periodo de seguimiento de 6 meses. Este estudio desarrolló con éxito un método de guía quirúrgica de minitornillo basado en CAD/CAM en la silla, y su precisión y estabilidad fueron validadas preliminarmente en pacientes.

Introducción

Los minitornillos ortodóncicos han ganado gran popularidad debido a su simplicidad, inserción rápida, mínima invasividad y rentabilidad ^1,2,3. A pesar de estas ventajas, el éxito clínico suele estar limitado por limitaciones anatómicas, variabilidad en la habilidad del operador y la falta de herramientas auxiliares estandarizadas. Uno de los desafíos más críticos sigue siendo la colocación precisa de los minitornillos, ya que una colocación incorrecta puede causar daños en las raíces o comprometer la integridad^{ósea 3}.

Los sistemas de guía quirúrgica han sido ampliamente reconocidos como herramientas eficaces para mejorar la precisión de la colocación y minimizar^{complicaciones 4,5}. La mayoría de los sistemas guiados actualmente disponibles dependen de la planificación de terceros, procedimientos de fabricación en laboratorio o la colaboración con técnicos especializados, lo que aumenta el coste del tratamiento, prolonga el tiempo de respuesta y limita la implementación inmediata en la silla⁶. Además, muchos flujos de trabajo implican múltiples pasos de conversión de datos y plataformas de software, aumentando el riesgo de errores de registro y reduciendo la eficiencia del procedimiento.

Para abordar estas limitaciones, este estudio introduce un flujo de trabajo digital simplificado en la silla que integra tomografía computarizada por haz cónico (CBCT) con el sistema de Diseño Asistido por Ordenador/Fabricación Asistida por Computadora (CAD/CAM) para el diseño y fabricación de guías quirúrgicas. A diferencia de los flujos de trabajo convencionales que requieren soporte externo en laboratorios, el método propuesto permite una planificación completamente virtual en oficina, diseño de guías y fabricación dentro de una única plataforma integrada. Este enfoque reduce la dependencia de personal especializado y facilita la elaboración de guías en la misma visita, mejorando así la eficiencia clínica y la accesibilidad.

Más allá de la simplificación del flujo de trabajo, la técnica actual ofrece varias ventajas adicionales. En primer lugar, la integración directa de los datos CBCT con los escaneos digitales intraorales permite una visualización precisa de las raíces dentales, la morfología del hueso alveolar y los espacios interradiculares, mejorando la seguridad en la colocación de minitornillos y reduciendo el riesgo de lesión radicular. En segundo lugar, el uso de una guía soporte dental fabricada con resina biocompatible transparente mejora la estabilidad intraoral y permite la verificación visual directa de la posición de los asientos guía durante la cirugía. En tercer lugar, la trayectoria de inserción estandarizada digitalmente puede reducir la variabilidad dependiente del operador y mejorar la reproducibilidad, especialmente en regiones interradiculares anatómicamente estrechas. Por último, el flujo de trabajo totalmente digital minimiza los pasos manuales de fabricación y puede mejorar la consistencia y previsibilidad de la producción de guías.

Este estudio tenía como objetivo presentar un flujo de trabajo digital en la silla para la colocación guiada de minitornillos ortodóncicos y evaluar su precisión en la colocación, proporcionando evidencia preliminar de su viabilidad clínica, reproducibilidad y posibles ventajas frente a las técnicas guiadas convencionales.

Protocolo

Este estudio fue aprobado por la Junta de Revisión Institucional del Hospital Tiantan de Pekín, Universidad Médica Capital (01-041-KY2022), y se llevó a cabo de acuerdo con la Declaración de Helsinki y las directrices institucionales de investigación humana. Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de todos los pacientes antes de la participación e inicio de los procedimientos clínicos. Seis pacientes tratados entre abril de 2022 y junio de 2023 en el Departamento de Ortodoncia del Hospital Tiantan de Pekín fueron sometidos a la colocación de un minitornillo ortodóncico.

1. Obtención de datos digitales del área objetivo

1. Adquiere modelos digitales intraorales.
   1. Realizar escaneos intraorales utilizando un escáner intraoral para obtener modelos dentales digitales maxilares completos. Asegurar la cobertura total del arco y la captura precisa de las regiones interradiculares.
2. Obtener imágenes CBCT.
   1. Realiza tomografías CBCT de la región maxilofacial utilizando un aparato CBCT.
      1. Usa un tamaño de vóxel de 0,16 mm.
      2. Utiliza un campo de visión de 8 cm × 8 cm, suficiente para incluir la dentición maxilar y el hueso alveolar circundante.
      3. Establece los parámetros de imagen según las recomendaciones del fabricante para la planificación del implante ortodóncico.
      4. Asegúrese de una visualización clara del hueso alveolar y de las raíces dientes adyacentes (Figura 1A).

2. Planificación virtual de la colocación de minitornillos

1. Registra los datos de CBCT y de ecografías intraorales.
   1. Importar modelos dentales digitales y datos de CBCT en el software de planificación de implantes.
      1. Genera una reconstrucción panorámica a partir del conjunto de datos CBCT dentro del software.
      2. Realizar el registro inicial seleccionando manualmente tres dientes correspondientes tanto en el modelo dental digital como en la vista panorámica CBCT (Figura 1B).
      3. Coloca los dientes seleccionados junto a la región planificada de inserción del minitornillo e incluye estructuras anatómicas dentales bien definidas, como las puntas y crestas de los muelares o premolares.
      4. Tras la selección de los dientes de referencia, asegúrese de que el software complete automáticamente la superposición del conjunto de datos y la alineación de superficies.
      5. Verificar la precisión del registro en las vistas axial, coronal y sagital antes de la planificación virtual de minitornillos (Figura 1C).
      6. Repita el proceso de registro si se identifican discrepancias visibles o de alineación.
2. Planifica posiciones de minitornillo de forma virtual.
   1. Determinar los sitios de inserción del minitornillo según la relación anatómica entre la morfología del hueso alveolar y las raíces adyacentes del diente.
      1. Coloca cada minitornillo para maximizar el compromiso del hueso cortical y evitar la proximidad de las raíces.
      2. Planifica la colocación del minitornillo de 5–7 mm apical a la cresta alveolar.
      3. Fije el ángulo de inserción entre 30°–40° respecto al eje largo de los dientes adyacentes conforme a las directrices clínicas establecidas (Figura 1D).

3. Fabricación de la guía quirúrgica

1. Diseña la guía quirúrgica.
   1. Diseña una guía quirúrgica con soporte dental utilizando software CAD.
      1. Incorpora brazos de retención y manguias guía alineados con la angulación de inserción prevista.
      2. Verifica el asiento pasivo y el soporte adecuado de los dientes seleccionados del estribo.
      3. Diseña las mangas guía para que coincidan con un diámetro de herramienta de inserción de 2,0 mm.
      4. Defina las dimensiones de las guías, la ubicación de los dientes de soporte, el grosor de las guías y las ventanas de inspección dentro del software para garantizar la estabilidad y visualización intraoral (Figura 1E).
2. Fabrica la guía quirúrgica.
   1. Fresa la guía quirúrgica junto a la silla desde un bloque de resina biocompatible transparente usando una fresadora en la oficina. Sigue los parámetros de fresado del fabricante y completa el post-procesamiento según las instrucciones de resina, incluyendo limpieza y ligera polimerización si es necesario (Figura 1E).

4. Realización de colocación de minitornillos guiados

1. Prepara el lugar quirúrgico.
   1. Indica al paciente que enjuague con una solución de clorhexidina al 0,2% durante 60 segundos para lograr la antisepsis oral antes de la cirugía.
2. Administra anestesia local.
   1. Administrar lidocaína al 2% con 1:100.000 de epinefrina y confirmar la anestesia adecuada antes de la inserción del minitornillo.
3. Coloca la guía quirúrgica.
   1. Coloca la guía quirúrgica intraoral y verifica la posición y estabilidad completas.
      1. Confirma la adaptación a través de las ventanas de inspección.
      2. Asegúrese de que no haya un espacio visible superior a aproximadamente 0,5 mm entre la guía y la superficie de soporte del diente (Figura 2A).
      3. Aplica una suave presión bilateral con los dedos para verificar la ausencia de balanceo o desplazamiento antes de insertar el minitornillo.
      4. Si se detecta asientos incompletos o inestabilidad, retirar la guía e inspeccionar en busca de inexactitudes en el escaneo, defectos de fabricación o interferencias oclusales antes de continuar.
4. Inserta minitornillos ortodóncicos.
   1. Inserta tornillos pequeños autotaladrantes usando un motor de implante.
      1. Utiliza minitornillos de 1,4 mm de diámetro y 8,0 mm de longitud.
      2. Mantener la trayectoria de inserción preplanificada y la angulación durante la colocación.
      3. Realizar inserción a una velocidad rotacional de aproximadamente 20–35 rpm bajo riego continuo salino.
      4. Mantener el par de inserción según las recomendaciones del fabricante para minimizar el esfuerzo excesivo sobre el hueso cortical (Figura 2B,C).

5. Evaluación de la posición del minitornillo postoperatorio

1. Obtener imágenes postoperatorias de CBCT.
   1. Realizar las tomografías CBCT postoperatorias utilizando los mismos parámetros de imagen, tamaño del vóxel y campo de visión que la exploración preoperatoria para garantizar la estandarización y la comparabilidad.
2. Superponer conjuntos de datos preoperatorios y postoperatorios.
   1. Importar datos postoperatorios de CBCT en el software de análisis. Superpon datos de planificación preoperatoria con datos de imagen postoperatoria usando puntos de referencia idénticos.
3. Mide las desviaciones en la ubicación.
   1. Mide la desviación angular, la desviación del punto de entrada y la desviación del punto final entre las posiciones planificada y la real del minitornillo utilizando las herramientas de análisis integradas del software (Figura 2D).
      1. Define la desviación del punto de entrada como la distancia lineal tridimensional (3D) entre los centros coronales de los minitornillos planificados y colocados.
      2. Defina la desviación del extremo como la distancia lineal 3D entre los centros apicales de los minitornillos planificados y colocados.
      3. Defina la desviación angular como el ángulo 3D formado entre los ejes longitudinales de los minitornillos planificados y colocados.
      4. Registrar desviaciones lineales en milímetros y desviaciones angulares en grados.
         NOTA: En la Figura 3 se presenta un diagrama de flujo esquemático que resume el flujo de trabajo digital completo, desde el escaneo intraoral hasta la evaluación de precisión postoperatoria.

Resultados

Se colocaron con éxito 12 minitornillos ortodóncicos en 6 pacientes, tanto en las regiones interradiculares bucales como palatinas del maxilar posterior, utilizando la guía quirúrgica digital fabricada junto a la silla. Todos los guías quirúrgicos demostraron una sedación intraoral estable durante el procedimiento, y no se observaron fracturas ni complicaciones intraoperatorias. Imágenes clínicas representativas de la colocación de la guía y la inserción de minitornillos guiados se muestran en la Fig...

Discusión

Los implantes de minitornillo ortodóntico han ganado una amplia aceptación clínica debido a su mínima invasividad, facilidad de inserción y eficacia como dispositivos de anclaje temporal. No obstante, la colocación precisa sigue siendo técnicamente un reto, especialmente en regiones interradiculares donde la disponibilidad ósea limitada y la proximidad a raíces adyacentes aumentan el riesgo de daño radicular e inestabilidad de^{minitornillos 7}. Estudios previos han ...

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
CEREC Guide Bloc maxi	Dentsply Sirona	REF 6447093	Bloque de resina utilizado para fabricar guía quirúrgica
CEREC Omnicam	Dentsply Sirona	REF 6390327	Escáner intraoral
CEREC SW 4.4	Dentsply Sirona	REF 6731637	Software utilizado para diseñar guía quirúrgica de mini tornillos
GALILEOS Implant software v 1.9	Dentsply Sirona	REF 6369503	Software utilizado para superponer modelos dentales digitales y datos CBCT
GuideMia V5.0	GuideMia Inc.	https://ai.guidemia.com/downloads/	Software utilizado para acceder a la precisión de la colocación de implantes
Motor de implante	W&H SI-923	REF 00900100	Máquina utilizada para colocar mini tornillos
Mini tornillo	Ormco	REF 601-0021	Dispositivo de anclaje ortodóntico
Orthophos XG 3D	Dentsply Sirona	REF 6303452	Máquina CBCT