Effetto della posizione del dente sul restauro di corone in zirconia molare con un software di misurazione dentale modificato

Sommario

Questo studio esamina una tecnica digitale modificata per il restauro individualizzato di corone in zirconia dei denti posteriori.

Abstract

Questo studio ha utilizzato una tecnica digitale modificata per valutare i parametri delle preparazioni molari per il restauro di corone monolitiche in zirconia, indagando se le preparazioni cliniche con diverse posizioni dei denti influenzano i risultati del restauro. Un totale di 238 monconi posteriori preparati sono stati analizzati utilizzando uno scanner intraorale, con parametri che includono l'angolo di convergenza occlusale totale (TOC), il perimetro del margine e l'altezza media dell'abutment valutati per l'analisi statistica. I risultati hanno rivelato che l'angolo medio di TOC di ciascun dente posteriore superava i 6°, con la media massima osservata nel secondo molare sinistro mandibolare (35,96 ± 20,21°) e la minima nel primo premolare mascellare destro (10,97 ± 6,84°). Differenze statisticamente significative sono state riscontrate nell'angolo TOC dei secondi premolari omonimi (p < 0,05), dove il secondo molare sinistro mandibolare era significativamente più grande degli altri denti omonimi. Inoltre, esistevano differenze significative tra i denti dello stesso quadrante con posizioni diverse (p < 0,05), mostrando un aumento lineare dell'angolo TOC man mano che la posizione del dente si spostava all'indietro. È stata osservata una correlazione positiva tra l'angolo TOC e il perimetro del margine, mentre esisteva una correlazione negativa tra l'angolo TOC e l'altezza media del moncone. I risultati indicano che le preparazioni cliniche di corone in zirconia spesso si discostano dalle raccomandazioni teoriche TOC, in particolare richiedendo criteri su misura per i denti mandibolari. Il software sviluppato integra l'acquisizione digitale con l'analisi clinica, dimostrando la sua rilevanza nella pratica e nella formazione protesica.

Introduzione

La preparazione di alta qualità delle corone in zirconia è fondamentale per il successo a lungo termine del restauro dentale ^1,2,3. È stato osservato che l'angolo, il diametro e l'altezza del moncone della convergenza occlusale totale (TOC) sono correlati^{a 1,4,5}. Diversi studi in vitro hanno indicato che questi fattori influenzano sostanzialmente l'adattamento, la ritenzione, la resistenza e la longevità del restauro ^5,6,7. L'angolo di TOC nella preparazione della corona è definito come l'angolo formato dalla convergenza di due pareti assiali opposte sullo stesso piano. Una preparazione dentale inadeguata può causare complicazioni sia meccaniche che biologiche. I guasti meccanici possono manifestarsi come allentamento, distacco o frattura del restauro, nonché frattura della struttura del dente. Le complicanze biologiche possono includere l'infiammazione parodontale e le infezioni dei tessuti molli della mucosa⁸. L'angolo TOC è spesso influenzato dall'operazione manuale, a differenza dell'altezza e del diametro dell'abutment, che sono determinati da variabili anatomiche⁹. A causa delle sue variazioni, l'angolo di TOC è essenziale per determinare la qualità di ritenzione e resistenza del preparato. Durante la preparazione del dente, l'angolazione e la conicità della fresa determinano l'angolo di preparazione del dente in ogni punto del dente¹⁰.

Pionieri come Ward furono i primi a supportare la misurazione dell'angolo TOC per le preparazioni, proponendo un angolo di convergenza compreso tra 3° e 12°¹¹. Successivi studi in vitro di Jorgensen¹² e Kaufman¹³ hanno rivelato che la forza di ritenzione diminuisce con l'aumentare dell'angolo di convergenza, indicando un TOC più elevato oltre i 5°. Inoltre, Ohm e Silness hanno misurato preliminarmente l'angolo TOC su denti preparati clinicamente e hanno rivelato valori significativamente più grandi rispetto all'intervallo raccomandato¹⁴. Una revisione sistematica (1978-2013) ha dimostrato che l'angolo TOC ideale di 2°-5° era praticamente irraggiungibile e ha suggerito che un angolo TOC realistico di 10-22°¹⁵. Inoltre, è stato suggerito che i dentisti qualificati in genere raggiungono un angolo TOC compreso tra 15° e 25°16,17,18,19,20,21,22,23. Shillingburg HT ha proposto angoli di convergenza specifici per diverse posizioni dei denti, che vanno da 10 a 24°²⁴. Nordlander et al. hanno esaminato i dati di 10 dentisti per un totale di 208 casi e hanno proposto un angolo minimo di 17,3° nella regione anteriore e un massimo di 27,3° nella regione posteriore²⁵. La letteratura suggerisce anche che le superfici assiali della preparazione dovrebbero essere parallele tra loro o con un angolo di convergenza di <6° ²⁶. Tuttavia, i denti sono complessi e unici e quelli con posizioni diverse dovrebbero essere trattati con un valore clinicamente raccomandato su misura per le loro esigenze individuali. L'analisi statistica di Janine Tiu su >100 monconi in pietra preparati per restauri di corone in vetroceramica ha mostrato che l'angolo medio massimo di TOC per il secondo molare mascellare sinistro era di 74,49° (n = 4)²⁷. Tuttavia, la bassa resistenza dei materiali delle corone in vetroceramica ne limitava l'applicazione nella regione molare²⁸. Pertanto, è fondamentale analizzare in modo completo le statistiche sul restauro posteriore basato su corone in zirconia.

I recenti progressi nei materiali ceramici e nell'odontoiatria digitale hanno reso le corone monolitiche in zirconia ceramica un'opzione preferita per i restauri fissi posteriori che utilizzano sistemi di scansione ottica intraorale (IOS) per il restauro di difetti dentali, in particolare per la loro elevata resistenza, biocompatibilità e qualità estetiche²⁹. Le tecniche digitali convenzionali acquisiscono solo parametri geometrici limitati e, se combinate con i tradizionali metodi di scansione 3D che non sono in grado di valutare direttamente le caratteristiche interne della preparazione, dimostrano limiti significativi³⁰. Questo studio introduce una tecnica digitale modificata individualizzata per valutare i restauri di corone in zirconia per i denti posteriori, offrendo un metodo clinicamente applicabile per ottimizzare l'adattamento e la longevità. La tecnica proposta può essere impiegata specificamente per l'adattamento personalizzato della corona, ad esempio per denti con altezza del moncone ridotta, configurazioni marginali irregolari o conicità non ideale. Questo metodo analizza sistematicamente le variazioni dell'angolo di TOC in diverse posizioni dei denti posteriori, aiutando i medici a raggiungere linee guida di preparazione ottimali e riducendo il rischio di guasti meccanici o problemi di cementazione. Inoltre, il confronto degli angoli di TOC con i valori raccomandati offre informazioni pratiche per i dentisti durante la preparazione dei denti, garantendo migliori risultati clinici. Inoltre, l'analisi di correlazione tra l'angolo del TOC, la lunghezza della linea di margine e l'altezza media dell'abutment fornisce informazioni preziose per la pianificazione restaurativa. I medici possono utilizzare questi risultati per regolare le tecniche di preparazione o selezionare soluzioni protesiche alternative in caso di corone cliniche corte o conicità eccessiva. Il flusso di lavoro digitale di questa tecnica migliora la precisione e riduce il tempo alla poltrona. Questo approccio supporta restauri di corone in zirconia più prevedibili e duraturi nella dentatura posteriore, colmando il divario tra la progettazione digitale e le sfide del restauro nel mondo reale.

Protocollo

Tutti gli esperimenti sono stati condotti in conformità con un protocollo approvato dall'Institutional Review Board (IRB) del Beijing Shijitan Hospital, Capital Medical University. Il numero di riferimento dell'approvazione etica era IIT2023-021-001.

1. Preparazione dell'esperimento

1. Preparazione del software
   1. Utilizza IOS, il software di ispezione 3D e il software di misurazione dentale.
2. Preparazione del personale
   1. Eseguire procedure di misurazione con tre protesisti certificati (esperienza clinica media: 12,4 ± 2,1 anni).
   2. Condurre la preparazione del campione con un team di diciannove protesisti qualificati, ciascuno in possesso di un minimo di 5 anni di esperienza clinica specializzata. Assicurarsi che tutti gli operatori ricevano una formazione standardizzata prima dell'inizio dello studio per mantenere la coerenza procedurale.

2. Acquisizione dati

1. Criteri di inclusione ed esclusione
   1. Applicare i seguenti criteri di inclusione: (1) pazienti di età pari o superiore a 18 anni, (2) pazienti in grado di fornire il consenso informato e (3) pazienti che necessitano di una corona a unità singola su un dente naturale.
   2. Applicare i seguenti criteri di esclusione: (1) individui che necessitano di apparecchi di contenzione per ponti fissi, (2) individui che necessitano di più corone a unità singola in un unico appuntamento e (3) individui con denti fortemente inclinati.
2. Origine dati
   1. Ottieni 238 set di dati completi in formato PLY (Polygon File Format) sulle preparazioni dei denti posteriori per corone in ceramica monolitica di zirconia dal Dipartimento di Stomatologia. Assicurarsi che tutte le preparazioni dentali provengano da casi clinicamente indicati che richiedono restauri a copertura totale per i denti posteriori con difetti strutturali (Figura 1).
   2. Includi ulteriori modelli digitali di 19 dentisti che hanno contribuito volontariamente allo studio. Calibrare lo scanner (Figura supplementare 1) secondo il protocollo del produttore. Acquisisci tutte le preparazioni utilizzando il seguente protocollo di scansione standardizzato: (1) mantenere condizioni di illuminazione ottimali, (2) garantire un corretto controllo dell'umidità e (3) acquisire scansioni dell'arcata parziale con denti adiacenti.

3. Pretrattamento dei dati

1. Screening iniziale dei dati
   1. Elabora tutti i 238 set di dati PLY utilizzando il software di ispezione 3D. Verificare l'integrità della mesh controllando la presenza di bordi e fori non manifold.
   2. Verificare che la risoluzione di scansione raggiunga una spaziatura minima di 20 μm. Valutare la qualità della struttura superficiale rispetto agli standard di riferimento.
2. Fase di pre-elaborazione
   1. Importa i dati di scansione nel software di ispezione 3D e imposta le specifiche dell'unità su millimetri. Utilizzare il comando Mesh Doctor per analizzare e riparare la mesh poligonale, quindi accedere all'interfaccia di modifica.
   2. Dal menu strumenti, selezionare lo strumento Lazo e abilitare la funzione "Attraverso" per isolare il modello di preparazione dai denti circostanti. Esegui l'algoritmo Mesh Doctor per riempire automaticamente i fori, levigare le superfici e ottimizzare i bordi della mesh (Figura 2 supplementare).
3. Generazione dell'output
   1. Esporta tutti i set di dati finali in due formati: file PLY ad alta risoluzione (che conservano i dati di colore originali) e file stereolitografici (STL) pronti per la produzione (formato binario, tolleranza all'altezza della corda di 0,01 mm).

4. Procedura di misurazione

1. Misurazione dell'angolo di TOC
   1. Utilizzare il software di misurazione e selezionare Importa modello di preparazione per visualizzare la preparazione del dente sullo schermo. Scegliere l'opzione Percorso di inserimento per proiettare una linea guida che indica la direzione di inserimento della corona sulla superficie di preparazione.
   2. Mantenere il percorso di inserimento perpendicolare al piano occlusale e ruotare il modello di preparazione. Selezionare i punti di misurazione sia sul margine di preparazione che 2 mm sopra di esso nei terzi mesiale, medio e distale lungo l'asse mesiodistale (MD) ^16,31.
   3. Eseguire il comando Misurazione angolo TOC per visualizzare i dati angolari accanto allo schermo. Ripetere la procedura per misurare gli angoli del TOC nei terzi buccale, medio e linguale lungo l'asse buccolinguale (BL)^12,32.
2. Analisi del perimetro di margine
   1. Eseguire il comando Estrai linea di margine e selezionare un punto di partenza sul bordo periferico del traguardo di preparazione. Tracciare lungo l'intera circonferenza del preparato fino a tornare al punto di partenza.
   2. Consentire al sistema di delineare automaticamente il confine tra tessuti duri e molli, generando un perimetro marginale lungo il bordo esterno cervicale della preparazione. Fare clic su Dividi per separare la parte della preparazione all'interno della linea di margine³³.
3. Misurazione dell'altezza del moncone
   1. Attivare la funzione di inizializzazione dell'altezza e selezionare i punti di misurazione nelle posizioni mesiale, distale, buccale e linguale della superficie occlusale della preparazione, assicurandosi che tutti i punti siano allineati con l'asse del percorso di inserimento.
   2. Eseguire il comando Calcola per determinare l'altezza media della preparazione del dente³¹. Nella Figura 2 viene illustrato il diagramma del flusso di lavoro che comprende i passaggi procedurali da 3 a 4.

5. Controllo qualità

1. Valutare la riproducibilità delle misurazioni istruendo tre dentisti calibrati ad applicare in modo indipendente il metodo a un singolo dente, con ogni operatore che esegue 15 misurazioni ripetute prima dello studio principale.
2. Conferma la riproducibilità tra operatori verificando che i valori di deviazione standard (SD) soddisfino le soglie di accettazione predeterminate: ≤0,39° per la variazione dell'angolo TOC all'interno di un singolo piano, ≤0,14 mm per la coerenza del perimetro del margine e ≤0,11 mm per la precisione della misurazione dell'altezza dell'abutment.
3. Raggruppare i risultati di tutti e tre gli operatori e calcolare le SD medie, che dovrebbero approssimarsi a 0,35° (angolo TOC), 0,10 mm (perimetro del margine) e 0,08 mm (altezza dell'abutment). Assicurarsi che le SD dei singoli operatori rimangano al di sotto delle soglie massime consentite (Tabella 1).
4. Concludere che il metodo di valutazione fornisce una riproducibilità clinicamente accettabile se eseguito da operatori addestrati.

6. Analisi statistica

1. Classificare i dati in base alla posizione dei denti in 16 gruppi (Tabella 2 e Tabella 3). Sottoporre i set di dati alle analisi dell'angolo TOC, del perimetro del margine e dell'altezza media dell'abutment.
2. Presenta dati normalmente distribuiti come media e SD (X ± S) ed esprime dati non normali come mediana e quartili [M, (P25~P75)]. Confronta le differenze negli angoli TOC tra denti in posizioni identiche (14-24-34-44, 15-25-35-45, 16-26-36-46 e 17-27-37-47) utilizzando l'analisi della varianza (ANOVA) ed esegui test LSD-t post-hoc per confronti a coppie.
3. Eseguire i test t a coppie per analizzare le variazioni dell'angolo TOC tra i denti nello stesso quadrante ma in posizioni diverse (14-15-16-17, 24-25-26-27, 34-35-36-37 e 44-45-46-47) in entrambe le direzioni BL e MD.
4. Eseguire un test di tendenza lineare per valutare se l'angolo TOC aumenta con le posizioni dei denti posteriori nello stesso quadrante.
5. Condurre l'analisi di correlazione di Pearson per determinare la relazione tra l'angolo del TOC, il perimetro del margine e l'altezza media dell'abutment. Eseguire tutte le analisi utilizzando il software SPSS 26.0 e impostare il livello di significatività su α = 0,05.

Risultati

Caratteristiche generali
Il numero di campioni mascellari (n = 132) era maggiore di quello dei campioni mandibolari (n = 106), con il primo molare destro mascellare che era il dente più frequentemente preparato (n = 24). Gli angoli che presentano un valore negativo sono stati ritenuti non validi e omessi dall'analisi statistica. La Tabella 2 delinea la quantità e la classificazione dei campioni angolari di TOC non validi. La tabella 3 presenta l'angolo TOC medio per ciascun dente posteriore. Inoltre, ...

Discussione

Questo studio mirava a valutare l'angolo di convergenza occlusale totale (TOC) delle corone monolitiche in zirconia utilizzando la tecnologia digitale e ad analizzare la sua relazione con la posizione del dente, un'area ancora carente nella ricerca. Inoltre, l'applicazione delle tecniche digitali nella preparazione e nella valutazione di queste corone rimane poco esplorata. I campioni clinici sono stati raccolti in base alla posizione del dente e, per ciascun dente posteriore, sono stati...

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
DentalEngineerV1.0	SuZhou, Cina & nbsp;	Software di misurazione dentale
3Shape TRIOS3	3Shape, Danmark	Scanner intraorale
Geomagic Studio12.0	3D Systems, USA	Elaborazione dei dati di scansione intraorale