Summary
La medición cuantitativa del desgaste es un método de creciente importancia para medir la progresión del desgaste dental. Aquí describimos un protocolo, su precisión y su precisión intra/interevaluador para la adquisición y superposición de denticiones escaneadas in vivo repetidas en pacientes con desgaste moderado a severo, informando sobre mediciones de altura y volumen.
Abstract
La medición cuantitativa del desgaste es de creciente interés para medir la progresión del desgaste dental. Sin embargo, la mayoría de las investigaciones sobre la medición cuantitativa del desgaste se han centrado en el desgaste simulado o en moldes de yeso escaneados. Se ha desarrollado un protocolo de análisis de desgaste 3D (3DWA) que analiza el desgaste dental in vivo a través de escáneres intraorales disponibles para los médicos dentales. Este estudio investigó la precisión del protocolo 3DWA para medir el desgaste a través de la pérdida máxima de altura (mm) y el cambio de volumen (mm3). Los datos observacionales prospectivos de desgaste de 55 pacientes se analizaron después de intervalos de 0-1, 0-3 y 0-5 años para determinar las tasas de desgaste, y se eligieron muestras de conveniencia para probar la precisión del protocolo en denticiones escaneadas dos veces en una sola sesión y su precisión intra e interevaluador en exploraciones con intervalos de 0-3 y 0-5 años. Las exploraciones se realizaron utilizando escáneres intraorales (IOS) y se superpusieron utilizando software de medición 3D. Se realizaron pruebas T para determinar el error estructural y aleatorio, y se calcularon rangos recortados para interpretar el error. Para la precisión del protocolo, la diferencia de medias fue de 0,015 mm (-0,002; 0,032, p = 0,076) para la altura y -0,111 mm3 (-0,250; 0,023, p = 0,101) para el volumen. El error de medición duplicado fue de 0,062 mm para la altura y 0,268 mm3 para el volumen. Las mediciones de altura fueron lo suficientemente precisas como para medir el desgaste después de intervalos de 0-3 o 0-5 años; sin embargo, las mediciones de volumen fueron susceptibles a errores de procedimiento y sensibilidad del operador. El protocolo 3DWA es lo suficientemente preciso como para medir adecuadamente la pérdida de altura de los dientes después de intervalos de un mínimo de 3 años o en pacientes con progresión de desgaste severo, pero no es adecuado para medir cambios volumétricos.
Introduction
El desgaste dental, aunque no pone en peligro la vida, puede afectar negativamente la calidad de vida de los pacientes, tanto fisiológica como psicológicamente1. Puede afectar la función masticatoria y estética, así como la calidad de vida. La gravedad del impacto depende de la etiología, progresión y presentación del desgaste y puede diferir mucho entre los pacientes2. Se espera que el impacto del desgaste dental aumente en el futuro debido al aumento de la esperanza de vida humana, los cambios en el estilo de vida y las personas que conservan sus dientes naturales durante más tiempo3. Por lo tanto, diagnosticar el desgaste dental y cuantificar la progresión del desgaste dental es cada vez más importante para proporcionar atención al paciente.
A pesar de la importancia de medir el desgaste dental, los datos cuantitativos in vivo sobre la cantidad absoluta de desgaste dental son escasos. Los hallazgos sobre la progresión del desgaste dental son a menudo contradictorios debido a la gran variación en la metodología utilizada. Varios estudios han mostrado tasas de progresión relativamente bajas en pacientes con desgaste fisiológico, con pérdida de altura reportada entre 11 y 29 μm por año y pérdida de volumen alrededor de 0.04 μm3 por año 4,5,6. En casos de desgaste dental avanzado o hábitos parafuncionales existentes, se encontraron tasas de progresión mucho más altas, entre 68 y 140 μm por año 7,8,9. Estas mediciones se basaron en moldes de yeso y troqueles de yeso y se realizaron con software de escaneo y sustracción 3D variable o microscopios. Dado que estos métodos no están disponibles o no son prácticos en la práctica dental, aún no son adecuados para su uso en la atención clínica. Sin embargo, el escaneo 3D intraoral está cada vez más disponible en la práctica dental general, con ventajas tanto para el paciente como para el operador con respecto a la velocidad y la comodidad de uso, junto con el fácil almacenamiento y el intercambio de datos10. Los datos 3D también se pueden utilizar para la medición cuantitativa del desgaste, en la que se superponen escaneos de dientes o mandíbulas y se mide la diferencia entre los escaneos. Esto proporciona una opción cuantitativa para medir la progresión de la pérdida de material dental en altura o volumen11,12.
Los hallazgos sobre la precisión (concordancia entre las mediciones replicadas) y la exactitud (la diferencia entre una cantidad medida y su valor real) han sido variables cuando se utilizan escáneres para detectar y medir el desgaste. Se ha informado que la medición cuantitativa del desgaste es un método que consume mucho tiempo y con precisión y exactitud a menudo desconocidas o inadecuadas, especialmente cuando se trata de un desgaste mínimo13,14. Otros han informado que los escáneres intraorales son lo suficientemente precisos como para detectar y monitorear el desgaste dental, con áreas de referencia de superposición (mejor ajuste) y configuraciones de software que afectan significativamente el resultado15,16.
Se han utilizado varios métodos para encontrar el mejor ajuste: 1) alineación de puntos de referencia basada en puntos de referencia como tejidos blandos, dientes intactos adyacentes y procesos alveolares, 2) alineación estándar de mejor ajuste con el software que minimiza el error de distancia de malla entre nubes de datos, o 3) alineación de referencia de mejor ajuste con el mejor ajuste realizado en una selección de áreas elegidas por el operador. Se ha encontrado que la alineación de referencia de mejor ajuste tiene la mayor precisión y exactitud15,17. La investigación muestra que la precisión y exactitud de una medición cuantitativa del desgaste aumenta cuando se comparan estructuras más pequeñas, como dientes individuales, en lugar de un arco completo18,19. Se han introducido dos sistemas automatizados que utilizan escaneos 3D y medición cuantitativa del desgaste para controlar el desgaste; Uno ha sido probado in vitro en arcos acortados o dientes individuales, mientras que el otro ha indicado cierta promesa para el uso in vivo para mediciones volumétricas en comparación con los moldes escaneados en laboratorio20,21,22. La mayoría de estos estudios sobre exactitud y precisión se basan en moldes escaneados o en desgaste simulado in vitro y, por lo tanto, no se traducen fácilmente en resultados clínicos. Encontrar un protocolo clínicamente factible para realizar mediciones cuantitativas de desgaste después de la exploración intraoral in vivo sería, por lo tanto, un siguiente paso vital en el monitoreo del desgaste dental15.
En el Centro Médico de la Universidad de Radboud en Nijmegen, Países Bajos, se ha desarrollado un protocolo de análisis de desgaste 3D (3DWA) que utiliza software de medición 3D para medir el desgaste dental in vivo utilizando un escáner intraoral en pacientes con desgaste dental moderado a severo. Dado que es casi imposible medir la precisión in vivo, este artículo se centra en determinar la precisión del protocolo 3DWA. En particular, este estudio tiene como objetivo 1) describir la precisión del escáner y el proceso de escaneo (adquisición) y la posterior superposición mediante la superposición de dos escaneos de la misma dentición adquiridos en la misma sesión (precisión del protocolo). Además, el protocolo 3DWA se probó para 2) precisión intra y 3) entre evaluadores al medir la progresión del desgaste tanto en altura (mm) como en volumen (mm 3), en escaneos realizados a intervalos de0-3 o 0-5 años. Las exploraciones se realizaron por vía intraoral en pacientes con desgaste moderado a severo y la medición cuantitativa del desgaste se realizó utilizando el protocolo 3DWA.
Para probar la concordancia entre evaluadores con diferentes tipos de capacitación, se seleccionaron y capacitaron tres evaluadores. Rater 1 era un estudiante de doctorado, que recibió una amplia capacitación sobre la ejecución del protocolo 3DWA y tenía 1 año de experiencia trabajando en el análisis de escaneos antes de ejecutar de forma independiente las mediciones duplicadas seleccionadas. Rater 2 era un estudiante de maestría dental de último año, a quien se le dio el protocolo y una explicación del programa de software y, posteriormente, ejecutó el protocolo de forma independiente. Rater 3 era una estudiante de maestría dental, que recibió el protocolo, una explicación del programa de software y dos sesiones de capacitación de 3 horas, después de lo cual ejecutó de forma independiente el protocolo para las mediciones duplicadas. Los evaluadores no tenían información clínica sobre los sujetos aparte de las exploraciones antes del análisis. Los escaneos fueron anonimizados y codificados antes del análisis por investigadores distintos de los evaluadores. Al analizar y medir el desgaste dental, las anotaciones antiguas de los evaluadores anteriores se ocultaron antes del análisis en el software. Las mediciones de los diferentes evaluadores se guardaron inicialmente en diferentes archivos.
Se incluyó un grupo de 55 pacientes de un estudio observacional prospectivo más amplio sobre la progresión del desgaste dental del Proyecto de desgaste dental de Radboud en el Departamento de Odontología del Centro Médico de la Universidad de Radboud, en Nimega (Países Bajos). Estos pacientes fueron escaneados en el momento de la admisión, el retiro de 1 año, el retiro de 3 años y el retiro de 5 años. Se calculó estadística descriptiva de las exploraciones disponibles del grupo de 55 pacientes con respecto al desgaste dental después de intervalos de 0-1, 0-3 y 0-5 años para la altura (mm) y el volumen (mm3) para comparar e interpretar los resultados del análisis de la precisión del desgaste dental en términos de relevancia clínica.
Para calcular la precisión del protocolo, dos pacientes fueron elegidos al azar de la muestra de 55 mencionada anteriormente y se les pidió permiso para escanear su dentición dos veces con un descanso de 15 minutos en lugar de una vez en una cita de recuerdo. El protocolo 3DWA fue ejecutado por el evaluador 1. Debido al alto número de mediciones de altura y volumen en dos denticiones (respectivamente 65 para la altura y 16 para el volumen por dentición), esto se consideró satisfactorio para estimar de manera confiable la precisión. Para calcular la precisión dentro de un evaluador (intra-evaluador: evaluador 1), se seleccionó un paciente con desgaste moderado y se repitió 1 mes después. Para calcular la precisión entre evaluadores (interevaluadores: evaluadores 1, 2 y 3), se seleccionó una muestra de conveniencia de cuatro pacientes, con dos pacientes con progresión de desgaste moderada y dos pacientes con progresión de desgaste severa. Los intervalos entre las exploraciones seleccionadas fueron de 3 o 5 años. Se calcularon los resultados entre evaluadores, comparando evaluador 1 con evaluador 2 y evaluador 1 con evaluador 3.
Protocol
Se obtuvo la aprobación ética institucional para el protocolo (código ABR: NL31401.091.10).
NOTA: Los pasos siguientes describen el protocolo 3DWA.
Figura 1: Representación visual de los pasos para la superposición y la medición cuantitativa del desgaste. Esta figura ha sido modificada de K. Ning et al.23. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
1. Adquisición
NOTA: Se utilizó el siguiente procedimiento para escanear las denticiones.
- Aísle la dentición usando retractores labiales, almohadillas secas y eyectores de saliva rizados.
- Pulverizar ligeramente la dentición antes de escanear si es necesario para el escáner intraoral utilizado.
- Escanee la dentición de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Consulte la Tabla de materiales para los productos utilizados.
2. Superposición
NOTA: Se utilizó el siguiente procedimiento para la superposición y la medición cuantitativa del desgaste.
- Abra el programa de software 3D (consulte Tabla de materiales). Abra (o importe) los escaneos antiguos y nuevos (archivo STL / PLY) de las mandíbulas superior e inferior.
- Seleccione los dientes separados.
- Seleccione una exploración y, a continuación, utilice Selección de lazo y Seleccionar a través para seleccionar un diente. Guarde el diente separado utilizando Herramientas > Nuevo objeto > de selección. Seleccione Copiar y pegar y asigne un nombre al objeto (por ejemplo, 17_2016_Original).
- Repita este procedimiento para cada diente de las mandíbulas superior e inferior, así como para las exploraciones antiguas y nuevas. Antes de seleccionar un diente nuevo, primero anule la selección del diente seleccionado previamente (haga clic en el botón derecho del ratón y luego en Borrar todo).
- Seleccione un diente específico en Model Manager (por ejemplo, 17_2016). Cambie Seleccionar a través con Seleccionar visible. Utilice la herramienta Lazo para seleccionar tejidos blandos y áreas de contacto y elimine (haga clic con el botón derecho > Eliminar o pulse el botón Suprimir del teclado) estas partes. Repita esto para todos los dientes individuales.
- Calcule el mejor ajuste por diente.
- Seleccione en el Administrador de modelos el escaneo antiguo y (haciendo clic con el botón derecho del ratón) configúrelo como Establecer referencia. Del mismo modo, establezca el nuevo escaneo como Establecer prueba. Seleccione el escaneo de referencia y, en la pestaña Alineación , elija Alineación de mejor ajuste, establezca Eliminación de desviadores en 1, presione Aplicar y, a continuación, OK.
- Compruebe la calidad del mejor ajuste. Vaya a Análisis > selección a través del objeto y cree una intersección perpendicular a la superficie desde el lado bucal hasta el palatino. Presione Compute. Una sección transversal de ambos escaneos (líneas rojas y negras) se hará visible. Compruebe si el mejor ajuste es correcto y que el nuevo escaneo no está superposicionado (más alto) en comparación con el escaneo anterior.
- Pulse OK para volver al análisis.
NOTA: Opcionalmente, es posible que sea necesario mejorar el mejor ajuste cuando las áreas con demasiado desgaste interfieren con la obtención de un mejor ajuste adecuado. Este paso se describe en 2.3.3.1.- Anule la selección de áreas en los escaneos antiguos y nuevos con pérdida de material grave con la herramienta Lazo . Seleccione áreas en, si es posible, al menos tres superficies (bucal-palatinal/lingual-oclusal). Repita los pasos 2.3.1 a 2.3.3.
- Seleccione Análisis > Comparación 3D para crear un modelo coloreado del desgaste. Para obtener facetas de desgaste como valores negativos en los resultados, realice los siguientes pasos.
- Cambie el espectro de la siguiente manera: Segmento de color: 21; Máx. Crítico: 0,2 mm; Máx. nominal: 0,02 mm; Mín. nominal: -0,02 mm; Crítico mínimo: -0,2 mm; Decimales: 3.
- Haga clic en Aplicar y luego en Aceptar. El resultado de la comparación 3D se presenta en el Administrador de modelos.
NOTA: La disminución de altura (desgaste) se muestra en azul, y el aumento de altura se muestra en amarillo-rojo. Las superficies sin cambios se muestran en verde. Las superficies que el software no pudo calcular debido a una pérdida severa se muestran en gris. En ese caso, se sigue el paso 3.2 en lugar del paso 3.1.
3. Medición cuantitativa del desgaste: Altura
- Mida la pérdida de altura vertical.
- Haga clic en Establecer resultado en el diente ajustado y comparado. Vaya a Crear anotaciones en la pestaña Análisis . Cambie el radio de desviación a 0,1 mm. Seleccione el área con la mayor cantidad de desgaste (punto azul más oscuro) y haga clic en Aceptar para volver a los escaneos.
- Utilice Editar espectro para aumentar o disminuir el valor de Max Critical cuando el área azul más oscura es demasiado grande para determinar el punto de mayor desgaste. Cambia el color, lo que resulta en un punto claro de azul más oscuro.
- Exporte el valor de la anotación en el punto de mayor desgaste al sistema de datos.
- Determine la pérdida vertical de material en imágenes 2D con Dimensiones 2D (método de comparación 2D ).
- Establezca el escaneo antiguo como el escaneo de referencia y el nuevo escaneo como el escaneo de prueba.
- Realice múltiples secciones transversales (Análisis > Sección a través de objeto > Compute > OK) en las ubicaciones / cúspides con la mayor pérdida de material (use el resultado de Comparación 3D para determinar la ubicación).
- Haga clic en Escaneo de prueba y, a continuación, seleccione Dimensiones 2D en la pestaña Análisis . En Control de vista, seleccione la sección transversal que muestra la diferencia de altura más alta en el área que se va a medir.
- Seleccione Parallels para Tipo de dimensión.
- En Pick Methods, haga clic en Test. Haga una marca en el escaneo de prueba en la ubicación del desgaste más grande, luego haga clic en REF en Métodos de selección y haga una marca en el escaneo de referencia. Haga clic en un punto seleccionado (mayor cantidad de desgaste) para obtener el resultado y exportarlo al sistema de datos, y luego haga clic en Aceptar.
4. Medición cuantitativa del desgaste: Volumen
- Recortar los dientes
- Seleccione el diente a comparar. Haga clic derecho en el escaneo y luego haga clic en Duplicar para hacer copias de los escaneos antiguos y nuevos del diente a medir. Elimine las automatizaciones de la copia seleccionando Automatizaciones, haciendo clic con el botón derecho y, a continuación, haciendo clic en Eliminar. Seleccione ambas copias de las exploraciones antiguas y nuevas del diente.
- Vaya a Polígonos y seleccione Recortar con plano. Recorte las áreas interdentales y luego las áreas cervicales creando intersecciones, dejando solo una superficie oclusal cerrada. Recorte dibujando la intersección, lo que da como resultado un área seleccionada roja y un área azul no seleccionada dividida por la intersección.
- Haga clic en Plano de intersección, Eliminar selección y, a continuación, en Cerrar intersección y Aceptar para cortar el área seleccionada en las superficies interdental y cervical y crear un volumen cerrado. Si es necesario, primero invierta el área seleccionada si el software selecciona el lado oclusal que se eliminará.
NOTA: En caso de que aparezca el error "la intersección no se puede cerrar", hay un agujero en la intersección elegida que impide que se cierre. Ajuste ligeramente la intersección elegida para resolver esto.
- Cierre los orificios restantes (pequeños).
- Cierre los orificios pequeños de los escaneos seleccionando Rellenar todo. Los agujeros seleccionados se marcan con un borde verde y, después de rellenarlos, se volverán rojos.
- Si hay demasiados orificios o demasiado grandes que impiden la medición del volumen, excluya el diente.
- Mide los volúmenes de ambos objetos.
- Vaya a Análisis > Volumen de cómputo. Si el volumen es 0, esto significa que todavía hay un agujero en el objeto.
- Exporte los valores de los volúmenes antiguos y nuevos al sistema de datos preferido.
5. Análisis estadístico
- Calcule la precisión del protocolo con una prueba T de una muestra, determinando el error estructural y aleatorio tanto para la altura (mm) como para el volumen (mm3).
NOTA: El error aleatorio tiene una media cero y se conoce como error de medición duplicado (DME). Como el EMD está presente dos veces en mediciones repetidas, el EMD se calculó como la desviación estándar de las diferencias dividida por √2. - Calcule la intra e interprecisión con la prueba T pareada, a partir de la cual se informa la correlación, el error estructural y el DME.
- Para visualizar el acuerdo, obtenga tramas de Bland-Altman y violín.
- Para comparar e interpretar los resultados, utilice los rangos recortados (P90 menos P10) calculados a partir del grupo más grande de 55 pacientes con respecto al desgaste dental después de intervalos de 0-1, 0-3 y 0-5 años para la altura (mm) y el volumen (mm3).
NOTA: Estos rangos se recortaron ligeramente para enfatizar el rango de observaciones más normales o menos normales, mientras que un rango completo se determinaría mediante observaciones muy específicas.
Representative Results
Durante el análisis de los datos, se midió la diferencia de altura máxima entre las superficies oclusales. Para los molares, se midieron tres o cuatro cúspides y, para los premolares, se midieron dos cúspides. Para los dientes anteriores maxilares, se midió el borde incisal y la superficie palatina, y, para los dientes anteriores mandibulares, se midió el borde incisal. Esto resultó en un máximo de 65 ubicaciones medidas por dentición. La diferencia en el volumen de la superficie oclusal se midió solo en dientes posteriores, lo que resultó en un máximo de 16 observaciones por dentición.
Se excluyeron los dientes con restauraciones en más del 75% de la superficie medida, así como los terceros molares. En superficies con restauraciones parciales, la altura se midió en el material dental. Las diferencias de altura claramente causadas por artefactos como la acumulación de saliva se excluyeron como superficie o la medición se realizó en otro lugar de la superficie. Otras razones para la exclusión de superficies o dientes fueron la ausencia de dientes, el mejor ajuste insuficiente o los datos incompletos (grandes espacios en la exploración). Los resultados negativos (desgaste inverso o "crecimiento", que es clínicamente imposible) en los dientes y superficies incluidos no se utilizaron para el análisis estadístico adicional, excepto cuando se calculó la precisión del protocolo, para el cual se observaron las diferencias, tanto negativas como positivas.
Tabla 1: Resultados del análisis de la precisión de las mediciones de desgaste dental para altura y volumen. Haga clic aquí para descargar esta tabla.
Precisión: diferencias estructurales
Los datos para la precisión del protocolo se visualizaron en diagramas de violín (Figura 2 y Tabla 1). Los datos para la precisión intra e interevaluador se visualizaron en gráficos de Bland Altman (Figura 3 y Tabla 1). Para la altura, se encontró una diferencia estadísticamente significativa entre R1 y R3, que no es clínicamente significativa, como se puede ver en todo el intervalo de confianza (IC) cercano a 0. Para el volumen, es importante tener en cuenta que, para la precisión intra-evaluador, el 50% de los dientes medidos tuvieron que ser excluidos del análisis debido a mediciones negativas (por ejemplo, "crecimiento") que indican inoperabilidad.
Figura 2: Diagramas de violín para (A) altura (mm) y (B) volumen (mm3) para precisión de protocolo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3: Gráficos de Bland Alman para (A,D) intra-evaluador y (B,C,E,F) precisión inter-evaluador para altura (B-C) y volumen (E-F). La línea continua indica la diferencia de medias, y las líneas punteadas indican los límites de acuerdo. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Precisión: error aleatorio
Con respecto al DME para la altura, hubo DME similares para la precisión del protocolo y la precisión entre evaluadores y un DME mucho menor para la precisión intraevaluador. La correlación fue alta y similar para la precisión entre evaluadores, muy alta para la precisión intraevaluador y no se pudo calcular para la precisión del protocolo. El entrenamiento pareció tener poco efecto cuando se observó el EMD y la correlación para la altura. Con respecto al volumen, hubo grandes diferencias entre la precisión del protocolo, la precisión entre evaluadores y los resultados de precisión intraevaluador.
Para interpretar las diferencias estructurales y aleatorias descritas en la Tabla 1, es importante conocer el rango de medidas de altura y volumen que se espera después de varios años en pacientes con desgaste moderado a severo, que se describen en la Tabla 2.
Tabla 2: Los rangos recortados derivaron del grupo más grande de pacientes de desgaste a intervalos de 0-1, 0-3 y 0-5 años y la diferencia de medias y el EMD expresados en porcentajes del rango recortado. Haga clic aquí para descargar esta tabla.
Interpretación de los resultados:
La comparación de los resultados de la altura con el rango de desgaste recortado observado en un grupo de 55 pacientes con desgaste dental moderado a severo dio pequeñas diferencias estructurales (diferencia de medias) para todos los intervalos y todas las pruebas. Para el DME, hubo grandes diferencias entre 0-1- y 0-3- o 0-5-intervalos para todas las pruebas, lo que indica que, para intervalos cortos (progresión de desgaste limitada), el protocolo no es lo suficientemente preciso, pero, para intervalos más largos (o tasas de progresión de desgaste más altas), la precisión es adecuada.
Para el volumen, las diferencias estructurales fueron pequeñas en todos los intervalos, excepto en los resultados que compararon el evaluador 1 y el evaluador 3. Para el EMD, hubo grandes diferencias entre los intervalos 0-1 y 0-3 o 0-5 para todas las pruebas. A pesar de los buenos resultados para la precisión del protocolo, hubo grandes diferencias entre los operadores, un alto número de valores atípicos y muchos dientes excluidos debido al "crecimiento" medido, lo que indica un bajo rendimiento del protocolo con respecto al volumen, incluso para intervalos más largos.
La diferencia entre la precisión del protocolo y la intraprecisión se debe a las diferencias en el método; Para calcular la precisión del protocolo, los dientes fueron escaneados en la misma sesión. No se produjo desgaste entre las exploraciones, lo que resultó en un excelente ajuste. Por lo tanto, la precisión de la altura se determinó principalmente por gotas de saliva y polvo de barrido creando pequeños picos, causando una gran diferencia de altura al medir el punto más alto en la superficie (Figura 4). Para calcular la concordancia intra-evaluador, se utilizaron exploraciones con un intervalo de 5 años entre ellas, lo que resultó en la presencia de desgaste que aumenta la dificultad de realizar el mejor ajuste. Sin embargo, solo se midió el desgaste, y se sospecharon residuos de saliva / polvo o áreas con posibles restauraciones o brotes (distorsión en los bordes escaneados del diente; Figura 5) se evitaron, aumentando así la precisión.
Dado que el volumen se calcula para toda el área oclusal y no mediante mediciones localizadas, se ve mucho menos afectado por gotas ocasionales de saliva que por la altura cuando se mide la precisión del protocolo. Se esperaría que la intraprecisión sea menor que la precisión del protocolo para el volumen, ya que se ve afectada por el procedimiento de mejor ajuste, que, a su vez, se hace más difícil por el desgaste que tiene lugar entre las exploraciones. Esto afecta a toda el área oclusal de un diente y, además, las áreas con saliva, polvo, restauraciones y llamaradas no se pueden deseleccionar o ignorar en contraste con cuando se mide la altura. Sin embargo, los resultados para la precisión intraevaluadora y la precisión del protocolo para el volumen fueron similares debido a que un solo valor atípico disminuyó la precisión del protocolo.
Al analizar los datos de altura sobre la progresión del desgaste comparando el evaluador 1 con el evaluador 2, quedó claro que, para la altura, un grupo de valores atípicos podría atribuirse a dos factores: 1) las mediciones en dientes con desgaste severo se realizaron con el método de comparación 2D (Paso 3.2), en lugar de la comparación 3D (Paso 3.1), y 2) un conjunto de mediciones se realizó erróneamente en saliva agrupada, que fue confundido con el desgaste por el evaluador 2 (Figura 6). Por lo tanto, los datos se dividieron en 3 grupos y se analizaron por separado: "saliva", "normal" y "comparación 2D" (Figura 6A). Rater 3 (entrenado) no realizó mediciones en la saliva agrupada, lo que demuestra que el entrenamiento fue exitoso en ese sentido (Figura 6B).
Al comparar las alturas de las anotaciones ("normales") y las mediciones 2D manuales (2D Compare) para el evaluador 1, las mediciones "normales" tuvieron una diferencia de altura media de 0,132 mm, con N = 223, una desviación estándar de 0,112 y el rango: -0,001; 0,847, y las mediciones de 2D Compare tuvieron una diferencia de altura media de 0,557 mm, con N = 5, una desviación estándar de 0,160 y rango: 0,351; 0.743, lo que indica que las mediciones de comparación 2D estaban en un rango más alto con una desviación estándar más alta que las mediciones normales
Figura 4: Ejemplo de picos de saliva en los dientes sin desgaste (áreas amarillas incisales) y desgaste causado por artefactos (área azul lingual que indica un destello o cálculo eliminado). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 5: Ejemplo de saliva acumulada en fisuras (azul) y pico de saliva (rojo-naranja) en la cúspide mesio-palatal y bucal. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 6: Diagramas de dispersión para la medición de cambios en la altura con puntos de colores que indican grupos de medidas ("saliva", "normal" y "comparación 2D"). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Discussion
Protocolo de pasos críticos:
Se ha demostrado que el protocolo 3DWA proporciona mediciones de altura precisas con un excelente acuerdo entre y dentro de él. Para mediciones de volumen, sin embargo, el protocolo no es adecuado. Los principales factores que determinaron la precisión tanto de la adquisición como de la superposición fueron el aislamiento durante el escaneo y la búsqueda del mejor ajuste mientras se superponía. La superposición es sencilla si los dientes no han cambiado, pero se vuelve cada vez más difícil cuando avanza el desgaste, especialmente si el desgaste no se localiza fácilmente pero involucra grandes secciones de la superficie.
En una situación clínica, el desgaste negativo (crecimiento) puede simplemente ser ignorado, como se hizo en este estudio, ya que es un resultado imposible. Los errores de escaneo, como las gotas de saliva, el grosor del recubrimiento en polvo o la quema son problemáticos incluso en dientes inalterados y no siempre son fácilmente detectables, lo que contribuye al error de medición.
Modificaciones y solución de problemas del método
Realizar el procedimiento de mejor ajuste
Al realizar un procedimiento de mejor ajuste en dientes con desgaste, el algoritmo detrás del valor cuadrático medio (RMS) siempre hará que la distancia promedio entre los puntos de la malla sea lo más cercana posible a cero. En dientes con progresión de desgaste, esto puede resultar en una disminución de la distancia en las áreas con desgaste y un aumento en las áreas sin o con menos desgaste. Esto resultará en una subestimación del desgaste en superficies con desgaste. Dado que se trata de una población con desgaste moderado a severo, realizar una alineación estándar de mejor ajuste seguida de deseleccionar áreas oclusales con facetas claras de desgaste y repetir la alineación de mejor ajuste casi siempre resultó en un mejor ajuste en comparación con la alineación estándar de mejor ajuste, lo que también está respaldado por la literatura previa15,17 . Es importante que solo se anulen las superficies oclusales con desgaste para que se disponga de tantas superficies coronales para el procedimiento de mejor ajuste, en lo sucesivo denominada "técnica de ajuste modificada basada en referencia"22. Las dificultades para obtener el mejor ajuste en esta población explican la diferencia de precisión entre las mediciones de altura y volumen. Si el procedimiento de mejor ajuste resulta en una alineación imperfecta, esto afectará la diferencia de volumen del diente relativamente más que las mediciones de altura. Además, las ubicaciones con artefactos como la saliva se pueden evitar en las mediciones de altura, pero no en las mediciones de volumen.
Selección del punto de mayor desgaste
Algunos valores atípicos permanecieron a pesar del entrenamiento, causados por una variedad de factores, como desacuerdos debido a una anatomía poco clara, desgaste o restauraciones, y no se pudieron prevenir ajustando el protocolo. Se logró un punto de mejora editando el espectro de color que representa el desgaste, que se muestra como un área azul. Al cambiar el espectro, las áreas de desgaste azul oscuro podrían reducirse a un punto azul más oscuro, señalando la ubicación con la mayor cantidad de desgaste, lo que disminuyó la sensibilidad del operador al elegir la ubicación de mayor desgaste.
Medición del volumen frente a la medición de la altura
La precisión de las mediciones de volumen fue insuficiente para la medición clínica del desgaste dental. Esto se debe, en primer lugar, a la cuestión antes mencionada sobre el mejor ajuste. Una ligera desviación en el ajuste puede resultar en una gran diferencia entre los dientes superpuestos. En segundo lugar, la saliva, las restauraciones, el polvo y otros posibles artefactos son medidos por el software como cambios en el volumen, aunque no son desgaste real. En tercer lugar, la selección de la superficie para los cambios volumétricos puede verse influenciada por el tamaño del diente, la forma y las superficies escaneadas. En cuarto lugar, el algoritmo de software puede ser demasiado impreciso al rellenar agujeros o calcular el volumen para detectar con precisión los cambios de volumen. Dado que el cálculo del cambio de volumen se realiza automáticamente después de realizar el mejor ajuste, la imprecisión de las mediciones de volumen no condujo a modificaciones del protocolo más que a la mejora del mejor ajuste. Teóricamente, la medición del cambio volumétrico sería preferible, ya que los cambios volumétricos no se ven afectados por valores atípicos en puntos de datos individuales o grandes secciones del área que no se modifican por el desgaste, como las mediciones de altura12,17. Sin embargo, los cambios volumétricos dependen del tamaño del diente, lo que debe considerarse al informar el cambio volumétrico15. Además, la medición de altura puede ser útil para obtener una buena impresión de los procesos de desgaste en la superficie. Es vital para futuras investigaciones centrarse en métodos para medir con precisión tanto la altura como los cambios volumétricos para determinar la progresión del desgaste dental.
Fortalezas y limitaciones del protocolo
Este protocolo se basa en un método reproducible en la silla; Por lo tanto, los hallazgos se traducen en lo que los médicos podrían esperar cuando buscan un método para monitorear el desgaste utilizando escáneres intraorales. El protocolo 3DWA ha demostrado ser preciso y, además, los niveles de desgaste encontrados para pacientes con mayor y menor progresión de desgaste (Tabla 2) fueron similares a los encontrados en la literatura, lo que sugiere una alta precisión también 4,5,7,8,9.
Las limitaciones también son las limitaciones que enfrentaría un médico: factores relacionados con el paciente, como la apertura limitada de la boca, la presencia de saliva o polvo de escaneo (dependiendo del tipo de escáner) y posibles artefactos de escaneo o errores de software que resultan en un error aleatorio (62 μm en el nivel de superficie), que es bastante sustancial en comparación con la cantidad de desgaste que uno podría esperar después de un año en pacientes con desgaste dental severo (entre 68-140 μm por año) o en pacientes con desgaste fisiológico de unos 30 μm por año 4,5,6,7,8,9. Sin embargo, el error de medición duplicado se vuelve mucho menos significativo cuando aumenta el rango de desgaste, ya sea debido a un intervalo más largo o a un desgaste dental más severo y de rápido progreso. En segundo lugar, con fines de investigación, las mediciones se pueden repetir para reducir el DME. En tercer lugar, los escáneres y los sistemas de escaneo se revisan y actualizan constantemente, y se espera que la precisión aumente en el futuro, lo que crea más posibilidades para mediciones precisas de altura y volumen.
Aunque el protocolo 3DWA proporciona información útil y confiable sobre la progresión del desgaste dental en la investigación, probablemente todavía sea demasiado lento y costoso para su aplicación en la atención clínica estándar. El software necesario para la medición cuantitativa del desgaste no está disponible para los investigadores, y mucho menos para los clínicos dentales10. La comparación de denticiones completas puede tomar entre 3 y 6 h, dependiendo de la experiencia del evaluador y la gravedad del desgaste. Por lo tanto, los autores consideran que un siguiente paso vital para mejorar la atención al paciente es la automatización de este protocolo 3DWA validado, lo que lo haría más eficiente en tiempo y costo. También se pueden utilizar diferentes enfoques, como el uso de dientes índices en lugar de medir todos los dientes y cúspides para determinar la progresión del desgaste13.
La importancia del método con respecto a los métodos existentes/alternativos
Este protocolo proporciona datos más cuantificables, objetivos y precisos sobre la progresión del desgaste dental en comparación con los métodos cuantitativos más utilizados, como el Índice de Desgaste Dental (TWI), el Sistema de Evaluación del Desgaste Dental (TWES) o el Examen Básico de Desgaste Erosivo (BEWE)24,25,26. Este es el primer estudio realizado en todas las exploraciones directas in vivo sin usar escáneres de laboratorio o impresiones escaneadas para evaluar el desgaste. En este estudio, se encontró una precisión adecuada del protocolo y una excelente precisión intra-evaluador al medir la altura. Solo hubo una ligera diferencia entre los evaluadores, lo que no daría lugar a que los pacientes fueran diagnosticados incorrectamente con desgaste estable o progresivo de moderado a severo. Este método no fue capaz de proporcionar mediciones precisas del cambio volumétrico, que investigaciones anteriores han argumentado que son más confiables, y, en esa área, se necesita hacer más investigación15.
La precisión identificada del protocolo de 0,062 mm (error aleatorio o DME) para la altura no es el único factor a considerar cuando se trata de determinar la precisión del protocolo para una medición dada. Los errores sistemáticos son lo suficientemente mínimos como para descartarlos; Sin embargo, el error aleatorio de 0.062 es aleatorio y, por lo tanto, no es el mismo para todas las mediciones. Esto excluye la existencia de un umbral simple para la precisión mínima. En un entorno de investigación con muchas mediciones repetidas, el efecto del error aleatorio es mínimo. En un paciente individual, sin embargo, el error aleatorio entra en vigor. La importancia de un error aleatorio de 0,062 mm depende de qué valor verdadero de pérdida de altura signifique desgaste dental patológico. El umbral elegido combinado con el DME determina la posibilidad de una medición que mida el desgaste dental patológico donde no hay ninguno y viceversa. Por ejemplo, para un paciente individual, si un umbral de 0.070 mm de desgaste dental por año se determina como patológico, y 0.030 mm de desgaste dental por año se considera fisiológico, un DME de 0.062 mm da una probabilidad del 26% de que el valor identificado sea superior a 0.070 mm cuando el valor verdadero es 0.030 mm, clasificando así falsamente a un paciente como que tiene desgaste patológico. Sin embargo, después de 3 años, el umbral de desgaste patológico sería de 0,210 mm. Entonces, con un valor verdadero de 0.090 mm (por 3 años), solo hay una probabilidad del 2.6% de que el valor encontrado sea más alto que el valor umbral. Por lo tanto, la recomendación es medir el desgaste dental después de varios años en pacientes con desgaste moderado, o en un intervalo más corto con mayor sospecha de progresión, para determinar con precisión el desgaste individual.
Además, es muy difícil comparar la precisión encontrada con los valores previamente informados. Aunque se han realizado muchos estudios sobre la precisión y exactitud de los escáneres, la técnica específica utilizada en este estudio, escanear un arco completo (que disminuye la precisión) pero comparar dientes individuales (lo que aumenta la precisión), hace imposible comparar valores dados en arcos completos y dientes individuales18. En la investigación realizada sobre la progresión del desgaste dental, la precisión reportada se basó en hallazgos in vitro sobre desgaste simulado o realizado con láseres o escáneres de laboratorio, y, como tal, es difícil de comparar con los hallazgos de este estudio y menos relevante en un entorno clínico 6,14,17,20,21.
Importancia de la aplicación
En general, estos hallazgos indican que la medición cuantitativa del desgaste de las exploraciones intraorales es un método alcanzable y preciso para cuantificar la progresión del desgaste en altura. El resultado parece ser independiente de la experiencia del operador y la formación limitada en el protocolo. Esto tiene grandes ventajas en la investigación, como poder cuantificar y monitorear el desgaste y almacenar información digitalmente en los registros de los sujetos. Este protocolo sería útil en la práctica clínica en el manejo del desgaste dental para determinar las opciones de tratamiento, crear conciencia y mejorar la atención centrada en el paciente. Aunque actualmente requiere demasiado tiempo para realizar, las versiones modificadas del protocolo para la práctica clínica, como la medición de dientes índices en lugar de denticiones completas, pueden aliviar este problema, así como la automatización del protocolo. Será un paso importante hacia un futuro en el que los pacientes serán escaneados regularmente como parte de la atención estándar, con un software que diagnosticará áreas con progresión de desgaste.
Disclosures
Los autores han declarado explícitamente que no hay conflictos de intereses en relación con este artículo.
Acknowledgments
Este estudio ha sido financiado en parte por el Dutch Journal of Dentistry (Stichting Bevordering Tandheelkundige Kennis, NTVT BV).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Dry Tips | Microbrush International | 273-DTL | Dry pad to cover buccal mucosa |
| GeoMagic Qualify | 3D Systems | Measurement, comparison and reporting software tool for first-article and automated inspection processes | |
| High Resolution Scanning Spray Powder | 3M ESPE | 42295100 | Powder to cover to-be scanned surfaces |
| High Resolution Sprayer | 3M | 42295100 | Sprayer for scanning powder |
| Lava Chairside Oral Scanner | 3M ESPE | 68901 | Intra Oral Scanner |
| Mobile True Definition Scanner | 3M | M06-6060 | Mobile Intra Oral Scanner |
| OptraGate | Ivoclar Vivadent | 49294 | Flexible lip and cheek retractor |
| Saliva Ejector HYGOFORMIC | Pulpdent | SV-6075 | Intra Oral Scanning Aids in tongue retraction and suction for mandibular scanning |
| True Definition Scanner | 3M | M06-6000 | Intra Oral Scanner |
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