Summary
Os sistemas de navegação dinâmica (DNS) fornecem visualização e orientação em tempo real ao operador durante a preparação das cavidades de acesso endodôntico. O planejamento do procedimento requer imagens tridimensionais utilizando tomografia computadorizada de feixe cônico e varreduras de superfície. Após a exportação dos dados de planejamento para o DNS, as cavidades de acesso podem ser preparadas com o mínimo de invasão.
Abstract
No caso de dentes com calcificação do canal pulpar (PCC) e patologia apical ou pulpite, o tratamento de canal pode ser muito desafiador. Os PCC são sequelas comuns de trauma dentário, mas também podem ocorrer com estímulos como cárie, bruxismo ou após a realização de uma restauração. A fim de acessar o canal radicular o mínimo possível no caso de um tratamento de canal radicular necessário, a navegação dinâmica foi recentemente introduzida na endodontia, além da navegação estática. O uso de um sistema de navegação dinâmica (DNS) requer imagens pré-operatórias de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) e uma varredura digital da superfície. Se necessário, os marcadores de referência devem ser colocados nos dentes antes da cintilografia; com alguns sistemas, estes também podem ser planejados e criados digitalmente depois. Por meio de uma câmera estéreo conectada ao software de planejamento, a broca agora pode ser coordenada com a ajuda de marcadores de referência e planejamento virtual. Como resultado, a posição da broca pode ser exibida no monitor em tempo real durante a preparação em diferentes planos. Além disso, o deslocamento espacial, o desvio angular e a posição da profundidade também são exibidos separadamente. Os poucos DNS comercialmente disponíveis consistem principalmente em sistemas de marcadores de câmera relativamente grandes. Aqui, o DNS contém componentes miniaturizados: uma câmera de baixo peso (97 g) montada no micromotor da peça de mão elétrica utilizando um mecanismo de conexão específico do fabricante e um pequeno marcador (10 mm x 15 mm), que pode ser facilmente anexado a uma bandeja intraoral fabricada individualmente. Para fins de pesquisa, uma TCFC pós-operatória pode ser combinada com a pré-operatória, e o volume de estrutura dentária removida pode ser calculado pelo software. Este trabalho tem como objetivo apresentar a técnica de preparo da cavidade de acesso guiado por meio de um sistema de navegação miniaturizado desde a imagiologia até a implementação clínica.
Introduction
No tratamento endodôntico não cirúrgico, o preparo de uma cavidade de acesso adequada é o primeiro passo invasivo1. Dentes submetidos à calcificação do canal pulparcial (PCC) são difíceis e demorados para o tratamento2, levando a mais erros iatrogênicos, como perfurações, que podem ser cruciais para o prognóstico do dente3. O PCC é um processo que pode ser observado após trauma dentário4,5 e como resposta a estímulos como cárie, procedimentos restauradores ou terapia pulpar vital6, levando a uma realocação do orifício do canal radicular em direção ao ápice. Em geral, o PCC é um sinal de polpa vital, e o tratamento só é indicado quando os sinais clínicos e/ou radiográficos de uma patologia pulpar ou apical se tornam aparentes. Quanto mais apical o orifício do espaço remanescente do canal radicular é localizado, a orientação espacial e a iluminação tornam-se mais difíceis, mesmo para um especialista em endodontia e com dispositivos adicionais, por exemplo, microscópios cirúrgicos.
Além da navegação estática7, que é uma abordagem baseada em modelos que leva uma broca ao ponto alvo, os sistemas de navegação dinâmica (DNS) foram descritos como também adequados para a preparação de cavidades de acesso endodôntico 8,9,10,11,12,13,14,15 . O DNS consiste em um sistema de câmera-marcador-computador, no qual um instrumento rotativo (por exemplo, broca de diamante) é reconhecido e sua posição na boca do paciente é visualizada em tempo real, fornecendo orientação ao operador. Os poucos sistemas comercialmente disponíveis estão equipados com sistemas de marcadores extraorais relativamente grandes e grandes dispositivos de câmera. Recentemente, um sistema miniaturizado, composto por uma câmera de baixo peso (97 g) e um pequeno marcador intraoral (10 mm x 15 mm), foi descrito para o preparo da cavidade de acesso endodôntico8. Este trabalho tem como objetivo apresentar a técnica de preparo da cavidade de acesso guiado por meio deste sistema de navegação dinâmica miniaturizado desde a imagem até a implementação clínica. Para fins de pesquisa, uma avaliação do tratamento (determinação da perda de substância devido ao preparo da cavidade de acesso) é possível após a TCFC pós-operatória e também é apresentada neste artigo.
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Protocol
Não foi necessária aprovação ou consentimento para a realização deste estudo, uma vez que o uso dos dados dos pacientes não é aplicável.
1. Procedimento de planeamento
- Abra o software de planejamento e verifique se a versão mais recente está instalada.
- Clique em EXPERT para mudar o modo de trabalho de EASY para EXPERT .
- Clique em NOVO na barra lateral direita para iniciar um novo planejamento de caso.
- Escolha a Origem da Imagem selecionando a pasta com os dados pré-operatórios da TCFC DICOM.
NOTA: O ajuste do limite de unidades Hounsfield (HU) pode ser necessário, dependendo da qualidade da imagem exibida na janela no canto inferior esquerdo). - Selecione Criar Conjunto de Dados para continuar com o planejamento.
- Escolha o tipo de planejamento (Maxilla ou Mandibula).
- Selecione Editar segmentações para iniciar a segmentação da arcada dentária.
- Alterne para o modo de exibição axial na barra lateral esquerda.
- Selecione Medição de densidade para realizar esta medição para a estrutura do dente radiopaco mais alto e os estados menos radiopacos circundantes (por exemplo, ar). Média dos valores (Figura 1).
Observação : O valor médio é calculado manualmente; o software não oferece uma função para este fim. - Volte para Reconstrução 3D na barra lateral esquerda.
- Ajuste o limite inferior para o valor médio calculado (Figura 2A).
- Segmente usando a ferramenta Preenchimento de inundação . Dê um nome à segmentação (Figura 2B).
NOTA: Quando a ferramenta Preenchimento de inundação está selecionada e ativa, a segmentação é possível com um clique com o botão esquerdo do mouse na área desejada na visualização Reconstrução 3D. - Finalize a segmentação da arcada dentária selecionando Fechar módulo.
- Clique com o botão esquerdo do mouse em Object > Add > Model Scan.
- Selecione Carregar varredura do modelo.
NOTA: Uma varredura de superfície digital utilizando um scanner intraoral adequado deve ser criada com antecedência e o conjunto de dados deve estar disponível no PC como um arquivo stl. - Selecione Alinhar a outro objeto.
- Selecione a segmentação criada na etapa 1.13 (Figura 2C).
- Selecione três pontos de correspondência diferentes no Objeto de Registro e na Verificação de Modelo , respectivamente, ou no registro de ponto de referência, clicando com o botão esquerdo do mouse na área desejada.
Observação : tente distribuir espacialmente os pontos para aprimorar a correspondência semiautomática dos dados. A escolha de regiões anatomicamente proeminentes (pontas de cúspides, cristas marginais) como pontos de referência também facilitará o processo de registro semiautomático). - Verifique o registro em todos os planos rolando manualmente pelos aviões e conclua o registro.
NOTA: Correções manuais podem ser necessárias se forem evidentes desvios entre a TCFC e a varredura superficial (Figura 3). - Planeje a cavidade de acesso adicionando um implante.
NOTA: A broca endodôntica utilizada deve ser adicionada ao banco de dados de implantes de antemão via Extras > Implant Designer > Implant > Import Database. O bur pode ser importado como um arquivo .cdxBackup conforme descrito nas instruções do fabricante do software. - Coloque a broca na posição de destino e verifique todos os planos clicando com o botão esquerdo do mouse e movendo-se (o software fornece diferentes planos e visualizações para posicionamento adequado) (Figura 4A).
NOTA: O eixo longo da broca deve ser centralizado no espaço do canal radicular visualizado. Uma broca cilíndrica de diamante com um diâmetro de 1,0 mm pode ser usada para a maioria das preparações de cavidade de acesso. No entanto, em dentes com raízes estreitas, um diâmetro menor deve ser considerado para fornecer acesso minimamente invasivo ao orifício do canal radicular. - Selecione Objeto > Adicionar Modelo 3D > para adicionar o Arquivo STL da bandeja de marcadores.
- Coloque a bandeja perto da preparação planejada da cavidade de acesso, certifique-se de que não haverá interferência durante o procedimento real (Figura 4B).
- Adicione um Guia Cirúrgico e projete a bandeja de marcadores de acordo com o guia de instruções do fabricante do DNS.
- Exporte a bandeja de marcadores como um arquivo STL e fabrique-a com uma impressora 3D (Figura 4C).
- Exporte todo o planejamento selecionando Objeto > Planejamento Virtual Exportar > formato Contêiner de Objetos de Planejamento Genérico de acordo com o guia de instruções do fabricante do DNS.
2. Preparação da cavidade de acesso
- Importe os dados de planejamento para o DNS via USB.
- Selecione o caso que está sendo tratado.
- Insira o marcador na bandeja de marcadores impressa em 3D.
- Verifique o ajuste do marcador na bandeja do marcador.
- Verifique o ajuste da bandeja de marcadores na arcada dentária (Figura 4D).
- Insira a broca na peça de mão que foi usada para o planejamento.
- Registre o bur na ferramenta de registro do bur de acordo com as instruções do fabricante do DNS (Figura 5A).
- Verifique o registro correto movendo a broca para um local proeminente (por exemplo, borda incisal); o DNS deve mostrar a ponta do instrumento exatamente na mesma posição (Figura 5B).
NOTA: Se uma posição incorreta da broca for exibida, verifique o ajuste adequado da bandeja na dentição e o ajuste adequado do marcador na bandeja. Se necessário, repita o registro da bura. Se uma posição incorreta ainda for exibida, pode ter ocorrido uma distorção de material no processo de fabricação da bandeja e a preparação da cavidade de acesso não deve ser realizada. - Mova a broca para o dente que será tratado.
NOTA: O DNS mudará automaticamente para uma exibição diferente, fornecendo informações em tempo real sobre o desvio espacial e angular; uma orientação de profundidade também é fornecida no lado direito (Figura 5C). - Execute a preparação da cavidade de acesso com orientação de DNS.
NOTA: A preparação deve ser realizada de forma intermitente. Os detritos devem ser removidos da broca e da cavidade de acesso para evitar o desenvolvimento de calor durante a preparação.
3. Avaliação do tratamento
- Gere imagens de TCFC pós-operatórias com as mesmas configurações da máquina de TCFC feitas no pré-operatório.
- Planejamento pré-operatório aberto no software.
- Selecione Editar segmentações.
- Ajuste o limite inferior ao valor médio calculado (consulte a etapa 1.11).
- Segmente o dente tratado usando a ferramenta Flood Fill e dê um nome à segmentação.
NOTA: Se o dente tiver contato proximal, talvez seja necessário traçar limites de segmentação manual, Figura 6. - Conclua a segmentação selecionando a opção Fechar módulo.
- Clique com o botão direito do mouse na coluna de visão geral à esquerda no dente segmentado e selecione Converter em modelo 3D.
NOTA: A segmentação aparecerá como um modelo 3D na visão geral. - Clique com o botão direito do mouse no Modelo 3D do dente pré-operatório segmentado e, em seguida, clique em Propriedades de > de Visualização. O volume do dente será exibido em mm³.
- Abra um novo caso.
- Importar imagem DICOM Dados da TCFC pós-operatória (as configurações para a imagem da TCFC devem ser as mesmas do pré-operatório).
- Selecione Editar segmentações.
- Ajuste o limiar inferior para o mesmo valor que foi calculado para os dados pré-operatórios.
- Segmente o dente tratado usando a ferramenta Flood Fill e dê um nome à segmentação.
NOTA: Se o dente tiver contato proximal, pode ser necessário traçar limites de segmentação manual. - Conclua a segmentação selecionando a opção Fechar módulo.
- Clique com o botão direito do mouse no dente segmentado, converta-o em Modelo 3D.
NOTA: A segmentação aparecerá como um modelo 3D na visão geral. - Clique com o botão direito do mouse no Modelo 3D do dente pré-operatório segmentado e, em seguida, clique em Propriedades de > de Visualização. O volume do dente será exibido em mm3.
NOTA: A diferença entre o volume pré e o pós-operatório é o volume de perda de substância durante a preparação da cavidade de acesso. - Abra o planejamento pré-operatório.
- Importe uma Segmentação de Digitalização de Modelo > Importação e escolha a segmentação dentária pós-operatória.
- Alinhe-se com a segmentação dentária pré-operatória usando o registro de ponto de referência (ver etapa 1.18).
NOTA: O procedimento de correspondência dos dados pré e pós-operatórios é benéfico para a visualização, mas não obrigatório para medições volumétricas.
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Representative Results
A Figura 7A mostra a visão oclusal de uma cavidade de acesso endodôntico preparada em um incisivo central modelo com o auxílio do DNS. A Figura 7B mostra a TCFC associada à visão sagital. A segmentação pós-operatória é então combinada com os dados pré-operatórios da TCFC (Figura 7C). Os modelos 3D pré e pós-operatórios são pareados (Figura 7D) e o volume pré (412,12 mm 3) e pós-operatório (405,09 mm 3) pode ser calculado pelo software de planejamento automaticamente e exibido em mm3 (Figura 8). Portanto, o volume de perda de substância é de 7,03 mm3. O valor absoluto da perda de substância por si só não é de grande relevância. Os valores de perda de substância para diferentes abordagens (por exemplo, preparação convencional da cavidade de acesso versus DNS ou comparação de diferentes DNS) devem ser comparados, e diferenças significativas no volume de perda de substância indicam qual técnica fornece a abordagem menos invasiva.
Figura 1: Meça a densidade dos dentes e do ar circundante. Média dos valores medidos. (Seta: ferramenta de medição de densidade). Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2: Reconstrução e segmentação 3D . (A) Reconstrução 3D dos dados pré-operatórios da TCFC. O limite inferior é ajustado ao valor calculado. (B) A segmentação foi realizada com a ferramenta de enchimento de inundação. A segmentação foi nomeada "dentes" (cor branca). (C) Escolha sua segmentação como um objeto de registro. Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3: Correspondência de dados de TCFC e varredura de superfície. Verifique todos os planos para o alinhamento correto e conclua o registro. Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4: Planejamento da cavidade de acesso e fabricação da bandeja . (A) A broca é colocada virtualmente no orifício do canal radicular, fornecendo acesso em linha reta. (B) A bandeja de marcadores é colocada na arcada dentária. (C) A bandeja de marcadores foi projetada para caber na superfície dos dentes. Agora está pronto para ser exportado e impresso em 3D. (D) O marcador foi colocado na bandeja de marcadores impressa em 3D. Agora a bandeja de marcadores é colocada na arcada dentária e seu ajuste é verificado. Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 5: Registro de Bur e visualização em tempo real pelo DNS . (A) O registro de Bur é realizado com a ferramenta associada. (B) O registro correto é verificado antes do início do tratamento. A broca é colocada em um marco anatômico proeminente (aqui borda incisal). A posição exibida pelo DNS deve ser exatamente a mesma. (C) Exibir a visualização do DNS durante a preparação da cavidade de acesso. Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 6: Segmentação de dente único para determinação de volume . (A) A reconstrução 3D dos dados da TCFC mostra que os dentes estão conectados devido a contatos proximais. Dois limites de segmentação manual são desenhados para fornecer uma única segmentação dentária. Aqui: vista frontal. (B) Vista lateral. Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 7: Pareamento dos dados pós e pré-operatórios . (A) Vista oclusal de uma cavidade de acesso endodôntico que foi realizada com auxílio de um DNS. (B) Dados pós-operatórios de TCFC em vista sagital. Observe o acesso em linha reta ao espaço do canal radicular. (C) A segmentação pós-operatória do dente (cor vermelha) é combinada com os dados pré-operatórios da TCFC (cor azul). (D) Os modelos 3D gerados a partir dos dados de segmentação são combinados e mostram boa concordância. Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 8: Cálculo do volume. (A) Para o modelo 3D pré-operatório do dente, o software de planejamento é capaz de calcular o volume em mm3. (B) Determinação do volume para o Modelo 3D do dente após a preparação da cavidade de acesso. Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
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Discussion
Diversos estudos e relatos de casos têm demonstrado a viabilidade do preparo da cavidade de acesso guiado em endodontia7. A navegação utilizando modelos e mangas para orientação de bur (navegação estática) foi descrita como um método preciso e seguro para acessar canais radiculares calcificados. Além disso, o método mostrou-se independente do grau de experiência clínica do operador16, oferecendo a possibilidade de tratar dentes com PCC avançado sem os riscos de grande perda da estrutura dentária ou erros iatrogênicos, como perfurações.
Quando o tratamento de canal de dentes posteriores com PCC avançado é indicado, a navegação estática utilizando gabaritos e brocas pode se tornar desafiadora devido ao espaço interoclusal reduzido, especialmente em pacientes com abertura bucal reduzida7. Uma investigação recente revelou que os desvios entre as cavidades de acesso planejadas e realizadas foram significativamente maiores nos molares em comparação com os pré-molares ou dentes anteriores17, o que se presume ser atribuído a interferências da cabeça da peça de mão e dos dentes opostos. Uma abordagem baseada em modelo sem mangas foi descrita em um relato de caso recente como uma alternativa ao sistema contendo mangas mais utilizado e apresentou resultados satisfatórios18.
O DNS fornece informações em tempo real sobre o desvio espacial e angular entre a posição planejada e a posição real da broca que é usada para a preparação da cavidade de acesso e, portanto, não há necessidade de um modelo e sua praticabilidade potencialmente reduzida em situações com espaço interoclusal reduzido. Assim, o DNS fornece flexibilidade interoperatória, uma vez que a direção da preparação da cavidade de acesso pode ser ajustada, o que não é o caso quando uma abordagem de navegação estática (baseada em modelo) é usada.
Geralmente, o uso da Endodontia Guiada deve ser limitado a dentes com calcificação avançada, nos quais um preparo convencional da cavidade de acesso é repleto de risco de erros iatrogênicos, incluindo perfuração radicular e, portanto, ameaçando a preservação dentária, uma vez que o uso de radiação ionizante (TCFC) é necessário para o planejamento 3D. O uso da TCFC em Endodontia deve seguir as recomendações científicas atuais19. Ao gerar os dados de imagem CBCT, uma configuração com um campo de visão limitado (FOV) reduzirá a dose de radiação. A visualização de canais radiculares altamente calcificados pode ser possibilitada por um tamanho reduzido de voxel, o que permite um planejamento 3D virtual preciso.
Além disso, os custos para realizar uma preparação de cavidade de acesso guiada são maiores em comparação com a técnica convencional. Até agora, apenas alguns DNS estão disponíveis no mercado, resultando em altas taxas de aquisição. No entanto, a navegação guiada estática também implica custos adicionais (processo de fabricação de modelos, mangas, burs).
Os resultados apresentados na literatura para a acurácia do DNS no tratamento endodôntico não cirúrgico são muito promissores. No entanto, os poucos sistemas disponíveis consistem em marcadores volumosos e extraorais, o que pode reduzir o conforto do paciente e do operador durante o procedimento. Aqui, o DNS utilizado usa componentes miniaturizados para evitar essas desvantagens. Vários estudos em implantologia oral20,21,22,23 e uma investigação para o preparo da cavidade de acesso endodôntico8 demonstraram a viabilidade desse determinado DNS e que ele pode se tornar uma alternativa potencial à navegação estática baseada em moldes.
Fontes para imprecisões ao usar um DNS podem surgir de erros de planejamento. Por exemplo, varreduras de superfície de arco completo ainda são desafiadoras24,25 para scanners intraorais e, portanto, desvios locais na varredura de superfície podem ocorrer e prejudicar a precisão da correspondência com os dados da TCFC.
Para navegação dinâmica também, a qualidade e o ajuste da bandeja de marcadores são críticos. Dependendo do processo de fabricação, a distorção do material26 pode levar a desvios entre a posição real e a posição exibida da broca. Geometricamente considerado, o desvio aumenta em caso de distorção quando o ângulo entre a câmera e o marcador é bastante obtuso. Portanto, no processo de planejamento para esse DNS específico, deve-se considerar colocar a bandeja de marcadores em uma posição que forneça um ângulo bastante reto entre a câmera e a superfície do marcador. No entanto, em um estudo in vitro , não foram encontradas diferenças significativas entre os diferentes tipos de posicionamento do marcador (contralateral/ipsilateral)23.
Ao realizar medidas volumétricas das condições pré e pós-operatórias para determinar a perda da estrutura dentária, é fundamental utilizar os mesmos parâmetros da TCFC e definir os mesmos limiares deUSC 27. Quando um desenho manual de limites de segmentação é necessário (em casos com contatos proximais) para realizar uma única segmentação dentária, imprecisões podem ocorrer, uma vez que os limites são desenhados subjetivamente. Operações de segmentação mais complexas têm sido descritas na literatura para automatizar os processos de segmentação de dentes que apresentam contatos proximais28,29. No entanto, imprecisões devido aos limites de segmentação manual em casos com contatos proximais são insignificantes em relação ao volume de perda de substância.
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Disclosures
Todos os autores declaram que não têm conflitos de interesse.
Acknowledgments
Nenhum.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Accuitomo 170 | Morita Manufacturing | NA | CBCT machine |
| coDiagnostiX | Dental Wings Inc | Version 10.4 | Planning software, which is mainly intended for implant surgery. Endodontic access cavities can be planned by adding the utlized bur to the implant database |
| DENACAM | mininavident | NA | Dynamic Nagivation System, consisting of (1) camera, which is mounted to an electric handpiece, (2) marker, (3)computer and screen, (4) associated software |
| TRIOS 3 | 3Shape A/S | NA | Surface scanner |
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