Plantillas Quirúrgicas Protésicas y Preparación del Sitio de Implante Dental: Un Estudio In Vitro

Resumen

Se han encontrado numerosos tipos de guías quirúrgicas prostodónticas, con y sin manguitos metálicos, que resultan útiles en estudios clínicos. El objetivo de esta investigación in vitro fue comparar el tiempo requerido para completar el procedimiento quirúrgico con dos plantillas protésicas quirúrgicas de diseño diferente. Se prepararon y luego imprimieron diez modelos prototipo idénticos de mandíbula basados en un CBCT y escaneo óptico de un paciente parcialmente edéntulo con los dientes números 37, 46 y 47 ausentes. Cinco de estos modelos se utilizaron para la preparación del sitio de implante con una guía quirúrgica sin manguitos metálicos y un kit quirúrgico dedicado, y los otros cinco modelos se utilizaron para el mismo procedimiento realizado con una guía quirúrgica con manguitos metálicos y un kit quirúrgico dedicado. Se midió y registró el tiempo de preparación del sitio de implante. Se realizó un análisis estadístico utilizando la prueba t de Student para muestras independientes. Se encontraron diferencias entre los grupos que fueron estadísticamente significativas (t = −9.94; df = 28; p = 0.0000) con un valor más bajo a favor de las plantillas quirúrgicas sin manguitos metálicos. Diferentes tipos de guías quirúrgicas prostodónticas, con o sin manguitos metálicos, parecieron ser un factor importante que puede impactar significativamente el tiempo de preparación del sitio de implante y, por lo tanto, el procedimiento quirúrgico en general.

Introducción

La implantología dental es una rama de la odontología que tiene como objetivo restaurar dientes perdidos mediante la inserción de tornillos aloplásticos (de diferentes materiales) en la estructura ósea (implantes dentales). Básicamente, la implantología es un procedimiento de rehabilitación dirigido a aquellos que han perdido sus dientes naturales. Los dientes artificiales están diseñados para reemplazar los dientes reales que faltan en términos de estética y función masticatoria.

Las técnicas de implantología dental de vanguardia permiten una rehabilitación permanente de la masticación y, en los últimos años, han buscado mejorar los resultados estéticos. La previsibilidad de estas rehabilitaciones está aumentando cada vez más, especialmente debido a la introducción de la odontología digital. Gracias a la llegada de las tecnologías digitales, es posible programar, diagnosticar y planificar un tratamiento con un flujo de trabajo completamente digital.

La implantología guiada es una técnica moderna para posicionar implantes dentales en pacientes que sufren de edentulismo (falta de uno o más dientes) o que han sido sometidos a una extracción dental. Utilizando software, se escanea la cavidad oral del paciente, creando un modelo 3D sobre el cual el dentista puede planificar la cirugía y previsualizarla. La principal ventaja de esta técnica es que permite realizar la cirugía exactamente como fue programada en la computadora, mejorando así el rendimiento mecánico y, por lo tanto, la previsibilidad. El primer paso es realizar un examen oral del paciente; la cavidad oral se escanea utilizando una tomografía computarizada 3D para ensamblar el modelo digital de la dentición. El examen radiográfico captura información crucial como la posición de los nervios sensoriales, la posición del seno maxilar y otros puntos anatómicos de referencia.

Esta simulación se envía a centros especializados que crean una “guía quirúrgica” utilizada para realizar la cirugía sin afectar la encía; el tornillo se posiciona dentro de los tejidos y, en consecuencia, la corona dental visible. Gracias a la planificación precisa que se lleva a cabo antes de la intervención, el procedimiento se completa rápidamente. La literatura científica reciente, incluidos estudios in vitro, revisiones sistemáticas, ensayos clínicos multicéntricos y ensayos controlados aleatorios, lleva a la conclusión de que el uso de guías quirúrgicas personalizadas, CAD/CAM (diseño asistido por computadora/fabricación asistida por computadora) debe considerarse el estándar de oro para lograr una alta precisión en los implantes, de acuerdo con un plan de tratamiento impulsado por prótesis. Las guías quirúrgicas estereolitográficas también son una de las aplicaciones más populares de la impresión 3D en cirugía oral y maxilofacial. D’Souza dividió las guías de implantes en (a) no limitantes, (b) parcialmente limitantes y (c) completamente limitantes, según la cantidad de restricción quirúrgica que ofrecen las plantillas de guía quirúrgica. Dentro de estas, el grupo de diseño completamente limitante es el más avanzado y preciso, y se puede dividir en tres subgrupos: (c1) guías con manguitos metálicos principales, (c2) guías sin manguitos metálicos, solo con plástico, y (c3) guías de marco abierto de plástico o metal. La mayoría de los estudios se han centrado en la precisión de la cirugía guiada utilizando diferentes diseños de plantillas, concluyendo que las plantillas quirúrgicas sin manguitos metálicos son más precisas que aquellas donde los manguitos metálicos están unidos. Además, algunos estudios también han informado que el tiempo de cirugía utilizado para la colocación guiada de implantes es más corto en comparación con el enfoque a mano alzada. Por otro lado, otros estudios mostraron varias limitaciones del enfoque guiado. Sin embargo, no hay estudios que comparen el tiempo de cirugía con diferentes diseños de plantillas quirúrgicas.

El objetivo de este estudio in vitro fue comparar el tiempo total utilizado para preparar los sitios de implante utilizando dos guías quirúrgicas y kits quirúrgicos diferentes, dedicados a los mismos implantes cónicos (TSIII, Osstem Implant, Seúl, Corea del Sur ®) pero con diferentes diseños de plantillas: guía de plástico con y sin manguitos metálicos. La hipótesis nula era que no hay diferencia en el tiempo entre los dos protocolos diferentes.

Resultados

Un total de 10 plantillas quirúrgicas fueron impresas y luego utilizadas para el presente estudio. Los modelos fueron divididos aleatoriamente en dos grupos de cinco modelos cada uno. Se planificaron tres implantes de 4.0 mm de diámetro y 10 mm de longitud en las posiciones 37, 46 y 47. Se prepararon un total de 30 sitios de implante: 15 sitios en cinco modelos utilizando el One Guide Kit ® (Osstem Implant, Seúl, Corea del Sur 2016 ®) (OGK) y 15 sitios en los otros cinco modelos utilizando el Guide Kit Taper ® (Osstem Implant, Seúl, Corea del Sur 2010 ®) (GKT).

La Tabla 1 presenta los resultados del análisis estadístico. El tiempo medio en el grupo de prueba (sin manguitos metálicos, OGK) fue de 99.63 ± 31.91 s, y el del grupo de control (con manguitos metálicos, y GKT) fue de 207.81 ± 27.53 s.

La diferencia estadísticamente significativa entre el grupo de prueba y el grupo de control fue verificada con la prueba estadística t de Student. El valor t de la prueba fue −9.94 con 28 grados de libertad. El valor p fue menor que 0.05 (p = 0.000), demostrando que el tiempo de preparación fue estadísticamente significativamente menor en el grupo OGK que en el grupo GKT. La Figura 1 muestra las diferencias en términos del tiempo de preparación del sitio del implante en los dos grupos.

La diferencia en el tiempo por herramienta para cada grupo también se verificó con la prueba t de Student. El tiempo promedio de uso de cada herramienta se calculó en ambos grupos y se analizaron los datos. El valor t de la prueba fue −2.70 con 28 grados de libertad. El valor p de Rafael Delgado-Ruiz fue inferior a 0.05 (p= 0.011), demostrando que el tiempo de preparación por herramienta también fue estadísticamente significativamente menor en el grupo OGK que en el grupo GKT. La comparación se presenta como diagramas de caja (Figura 2).

El análisis de los diagramas de caja demostró una diferencia estadísticamente significativa entre los grupos. Se realizó un cálculo de potencia post hoc para evaluar la potencia estadística del estudio. Dadas las medias de los puntos finales y el número de sujetos, con alfa establecido en 0.05, la potencia post hoc fue del 100% (Figura 3).

Discusión

Este estudio se centró en el tiempo requerido para la preparación del sitio del implante utilizando dos plantillas quirúrgicas diferentes y los kits quirúrgicos correspondientes y dedicados. Dentro de la presente investigación, cada sitio de implante fue preparado en las mismas condiciones (37, 46, 47), de tal manera que solo las diferencias en las herramientas quirúrgicas podrían influir en el tiempo de preparación del sitio. Los resultados mostraron que la preparación del sitio del implante fue significativamente más corta utilizando una plantilla quirúrgica sin manguitos metálicos y OGK. Sobre esta base, se rechazó la hipótesis nula de que no había diferencia. A pesar del pequeño tamaño de la muestra y la naturaleza in vitro del presente estudio, la desviación estándar fue similar en ambos grupos, lo que demuestra que las diferencias intragrupo eran similares. Este factor contribuyó a un poder post hoc muy alto del presente estudio. Los investigadores han encontrado que el diseño de las brocas cónicas con una parte guía suave en OGK permite utilizar cada diámetro de broca, así como diferentes componentes incluidos en el kit, con la misma parte de seguimiento de diámetro proporcionada por la plantilla de plástico impresa. Las brocas GKT son cilíndricas, algunas con una parte guía suave ajustada al manguito metálico principal y otras no. Esto induce la necesidad de utilizar manguitos metálicos removibles adicionales para reducir el diámetro del manguito guía principal a cada broca particular en la secuencia. Esto crea la necesidad de usar más herramientas (broca + manguito de reducción) al trabajar con GKT.

En la presente investigación, ocurrió un error al elegir las herramientas apropiadas del kit GKT, mientras que no hubo errores con OGK.

El protocolo más fácil de preparación del sitio de implante con diseño de guía sin manguito y OGK resulta en un menor riesgo de error del operador, lo que podría aumentar la seguridad de los procedimientos quirúrgicos. La reducción en el número de herramientas quirúrgicas no solo reduce el tiempo durante la parte de perforación de la cirugía, sino que también puede disminuir el riesgo de errores del operador o asistente y, por lo tanto, el riesgo total de la cirugía.

Casetta et al. encontraron que el espacio entre las brocas y los manguitos metálicos incorporados en plantillas de plástico o incluso el espacio entre las brocas y los manguitos de reducción pueden llevar a imprecisiones durante la cirugía. La precisión de dos diseños y kits de guías quirúrgicas (OGK y GKT) se comparó en un RCT con 100 implantes colocados. Dentro de este estudio, solo comparamos el tiempo de preparación del sitio de implante utilizando exactamente el mismo kit y diseño de plantilla. Se colocaron un total de 41 implantes con GKT y manguitos metálicos incorporados en un marco de guía de plástico, mientras que se colocaron 49 implantes con OGK con un marco de guía de plástico solamente. Se encontró que las plantillas quirúrgicas sin manguitos metálicos eran más precisas en términos de plano vertical y ángulo en comparación con la plantilla convencional con manguitos metálicos. Al comparar los requisitos para la preparación de ambos kits, los investigadores notaron que incorporar un manguito metálico en un marco impreso en 3D requería 1 mm más de espacio interdental para diseñar la guía. Aunque esto no tuvo efecto en nuestro experimento planificado en sitios molares, podría tener limitaciones clínicas cuando hay espacio interdental limitado disponible, por ejemplo, en premolares o incisivos inferiores.

Además de los mayores requisitos de espacio, Cassetta et al. encontraron que colocar una funda metálica prefabricada dentro de la plantilla puede inducir errores durante la fabricación de una guía quirúrgica y, como se mencionó anteriormente, los márgenes de holgura entre la funda principal y la funda de reducción para un taladro particular y entre la funda de reducción y el taladro pueden resultar en imprecisiones durante la cirugía. Otro problema es el costo adicional de las fundas metálicas dedicadas, así como el trabajo de laboratorio para colocarlas y unirlas con precisión en el marco de la guía. Todos estos factores aumentan el costo del tratamiento, especialmente en casos donde se planifican varios implantes. Por lo tanto, se han sugerido guías quirúrgicas impresas en tres dimensiones con fundas no metálicas integradas de menor diámetro por Schneider et al. para reducir el movimiento lateral del taladro y la tolerancia del instrumento, así como el costo. Además, cuando se utiliza un marco de guía impreso en 3D solo de plástico como plantilla quirúrgica, el dispositivo y la tecnología de impresión 3D utilizada para la fabricación también pueden ser puntos clave para la precisión. Otra ventaja de una plantilla impresa en 3D sin una funda metálica es la posibilidad de diseñar una apertura bucal para facilitar la perforación en la región posterior (apertura bucal limitada). Sin embargo, se ha encontrado que las llamadas fundas de apertura lateral proporcionan una menor precisión en comparación con las fundas plásticas cerradas en plantillas impresas, pero una mayor precisión en comparación con los procedimientos de implantación a mano alzada. Por otro lado, las fundas de apertura lateral sin elementos metálicos incorporados pueden ser el único diseño posible en algunas situaciones clínicas debido a limitaciones anatómicas que incluyen la apertura bucal y el espacio interdental.

Colombo et al., en una revisión crítica basada en ensayos controlados aleatorios sobre aplicaciones clínicas y la efectividad de la cirugía de implantes guiada, concluyeron que se discuten las reducciones en el tiempo quirúrgico y el dolor postoperatorio durante las cirugías de implantes guiadas. Es importante mencionar que el estudio se basó en dos ECA y, en ambos casos, se utilizaron guías de implantes estabilizadas en hueso o tejido blando, lo que significa que los pacientes se sometieron a intervenciones quirúrgicas extensas. En otro ECA, se encontraron mayores dolores y hinchazón postoperatorios en los sitios tratados a mano alzada en comparación con aquellos con un enfoque guiado. La diferencia en la experiencia postoperatoria del paciente en estos estudios puede basarse en el alcance de la cirugía en sí. En general, la cirugía donde se eleva el colgajo extenso y se asienta una guía en la superficie ósea es más traumática que la colocación guiada con colgajo mini o sin colgajo de implantes individuales o múltiples con una guía soportada por un diente. Así, podría no haber una diferencia significativa para el paciente si la cirugía extensa se realiza de manera guiada o a mano alzada, mientras que puede haber diferencias significativas para cirugías menos extensas. Además, la precisión de la colocación de implantes guiados varía dependiendo de si se trata de una cirugía simple o compleja. El mismo tiempo requerido para la estabilización precisa de la guía con anclajes óseos durante una cirugía extensa puede desaparecer al comparar el tiempo requerido para realizar una cirugía similar a mano alzada sin este proceso. Sin embargo, los tiempos de la cirugía principal y la preparación de los sitios de implantes pueden ser más cortos con un enfoque guiado o incluso si se utilizan dispositivos de guía simples. Al analizar los factores de riesgo para complicaciones postoperatorias tras la cirugía oral, Shigeishi et al. encontraron que la duración prolongada de la operación es un factor de riesgo significativo en pacientes que se sometieron a cirugía oral.

Considerando que diferentes cirugías requieren diferentes tiempos para la preparación del campo operatorio, anestesia, reflexiones de colgajo e instalación y fijación de plantillas, un enfoque guiado proporciona una mayor precisión durante los procedimientos de implantes.

Hubo limitaciones en este estudio. La comparación de precisión entre las guías y kits probados fue imposible de realizar dentro del ensayo in vitro. Esta limitación se basó en las propiedades del material del modelo de estudio. Dado que el sitio del implante realizado en el modelo de plástico rígido de acuerdo con la recomendación del fabricante para hueso duro es más pequeño en diámetro que la rosca del implante, y dado que la resistencia del poliamida es muy alta, es imposible colocar un implante con el par adecuado. Durante la colocación del implante, el par aplicado llevó a la destrucción inmediata del diseño de transferencia del implante que se utilizaría durante la colocación guiada del implante. Por lo tanto, para comparar con precisión dos diseños de plantilla idénticos y kits quirúrgicos en el RCT, se decidió centrarse solo en la comparación de tiempo dentro de este estudio in vitro. Otra limitación es que el tiempo de perforación dentro del hueso nativo puede diferir de la perforación en modelos de plástico. Sin embargo, dependiendo del tipo de hueso o su dureza, los procedimientos de perforación en diferentes sitios o en diferentes pacientes pueden llevar diferentes cantidades de tiempo. Es casi seguro que la cantidad absoluta de tiempo requerida para la preparación del sitio en el hueso puede ser diferente de la de los modelos de plástico. No obstante, los resultados de este estudio sugieren que el uso de una guía sin manguito con OGK puede reducir significativamente el tiempo de preparación del sitio del implante en comparación con una guía con manguito y GKT dedicado. Esto puede ser especialmente importante si se colocan múltiples implantes durante la cirugía.

Además de todos los aspectos intraquirúrgicos de las terapias de implantes basadas en plantillas, estos procedimientos son precedidos por un cuidadoso proceso diagnóstico. Una fase de planificación con el uso de imágenes de CBCT, escaneos de tejidos orales y visualización del plan de restauración final puede ser útil durante la comunicación entre el paciente y el doctor. Comprender el plan de tratamiento y todos sus beneficios, incluyendo menor invasividad, menos dolor, mejor precisión y, como se indica en este estudio, menor tiempo de cirugía con terapia de implantes soportada digitalmente, puede ser beneficioso para reducir el miedo y la ansiedad entre los pacientes.

Materiales y Métodos

Los modelos para el experimento se crearon sobre la base de datos previamente recolectados de un hombre de 56 años parcialmente edéntulo, con dientes faltantes números 37, 46 y 47. Los datos DICOM (Imágenes Digitales y Comunicaciones en Medicina) del paciente se derivaron de un escaneo previo de CBCT (tomografía computarizada de haz cónico, NewTom 5G XL, CEFLA s.c., Imola, Italia). El modelo de yeso almacenado que representa la anatomía de los tejidos duros y blandos fue digitalizado con un escáner de laboratorio (Ceramill Map 600, Amann Girrbach AG, Koblach, Austria), y los datos se importaron al software DDS-Pro (JST, Częstochowa, Polonia). El modelo digitalizado se guardó como un archivo STL (Lenguaje de Triangulación Estándar), y luego se imprimió utilizando tecnología SLS (Sinterización Selectiva por Láser) y material en polvo de poliamida (SL01, Sondasys, Ogrodzieniec, Polonia). Un centro de impresión externo preparó todos los modelos (Sondasys, Ogrodzieniec, Polonia). La Figura 4 muestra el modelo impreso en 3D.

El software DDS-Pro se utilizó para planificar virtualmente implantes de 4.0 mm de diámetro y 10 mm de longitud, en las posiciones correctas, impulsadas prostéticamente. Se diseñaron dos tipos de guías quirúrgicas (Figura 5) de acuerdo con las recomendaciones del fabricante, para ser utilizadas con dos kits quirúrgicos diferentes, para la colocación de los mismos implantes cónicos (Implantes TSIII SA, Osstem Implants, Seúl, Corea del Sur). Se diseñó una plantilla quirúrgica sin mangas metálicas para ser utilizada con el novedoso Kit OneGuide (Grupo de prueba, OGK, Osstem Implants), mientras que se preparó una segunda plantilla quirúrgica para incorporar mangas metálicas dedicadas a implantes de 4.0 mm de diámetro (Manga metálica verde, Osstem Implants) con el Kit Taper (Grupo de control, GKT, Osstem Implants).

Las guías fueron diseñadas con la misma forma, de modo que la única diferencia entre ellas era el diámetro de los agujeros, preparados de acuerdo con los diferentes requisitos del kit quirúrgico (Figuras 6 y 7). El GKT requería 1 mm más para incorporar y unir la funda metálica dedicada en la guía quirúrgica. Ambos plantillas fueron impresas en 3D en un centro de impresión externo (Natrodent, Łódż, Polonia) utilizando tecnología de múltiples chorros (MP3000, 3D Systems, material: soportes S100, guía MP100, 3D Systems, Rock Hill, SC, EE. UU.). Después de la impresión, las plantillas quirúrgicas se colocaron en un congelador durante unos minutos. Esto permitió una fácil extracción de las impresiones de la placa de construcción de la impresora. Una vez que las plantillas quirúrgicas fueron retiradas de la placa de construcción, el material de soporte se eliminó en un horno de convección a 70°C durante 30 min. Después de eso, cualquier material de soporte restante se eliminó con una toalla de papel y un baño ultrasónico a aproximadamente 65°C (5 min). Finalmente, las plantillas quirúrgicas se enjuagaron con agua tibia jabonosa y se secaron con una toalla de papel y aire comprimido seco. Después de ser revisadas, las plantillas quirúrgicas se enviaron para la prueba in vitro.

Todos los modelos fueron divididos aleatoriamente en dos grupos. El primer grupo involucró el uso de una guía con mangas metálicas y el GKT, mientras que, en el segundo grupo, las plantillas quirúrgicas se produjeron sin mangas metálicas, para ser utilizadas con el OGK.

Se prepararon tres sitios de implante en cada modelo de estudio, de acuerdo con el plan virtual y las instrucciones del fabricante. Los procedimientos de perforación fueron realizados por el mismo operador experto con ambos kits quirúrgicos (Ł.Z.), utilizando el dispositivo quirúrgico Implantmed (W&H Dentalwerk Bürmoos GmbH, Bürmoos, Austria) a una velocidad de 1200 rpm y un par máximo bajo irrigación de solución salina fría.

Las mediciones de tiempo se realizaron con un cronómetro digital (iPhone 8, Apple Inc., Cupertino, CA, EE. UU.). El período de tiempo comenzó después de la colocación de la plantilla quirúrgica y terminó al retirar la última broca. Las mediciones de tiempo se registraron en minutos, segundos y centésimas de segundo, y fueron reportadas en el software Excel (Microsoft Corporation, Redmond, Washington, DC, EE. UU.) por el mismo evaluador de resultados (M.C.). Los tiempos medidos incluían el tiempo necesario para cambiar las brocas, y se tomaron, de manera independiente, para cada sitio de implante. Todas las herramientas se almacenaron en el kit y se verificaron antes de cada procedimiento de preparación del sitio. El protocolo de perforación requerido para la preparación del sitio de implante (por ejemplo, diámetro de 4.0 mm y longitud de 10 mm) fue el sugerido por el fabricante. Sin embargo, no fue igual en ambos kits quirúrgicos. Para las guías quirúrgicas sin mangas (OGK), solo se utilizaron tres brocas quirúrgicas, mientras que, con el kit que requería mangas metálicas (GKT), se necesitaron cinco brocas quirúrgicas y tres reducciones metálicas (llaves) para preparar el sitio (Figura 8).

La comparación del tiempo de preparación se analizó utilizando la prueba t de Student para muestras independientes (Statistica, StatSoft Polska, Cracovia, Polonia). Un valor p < 0.05 se consideró estadísticamente significativo. Los resultados se muestran como la media ± desviación estándar, y se calcularon intervalos de confianza clásicos del 95%.

Conclusiones

Teniendo en cuenta los resultados de este estudio con todas sus limitaciones, podemos concluir que, utilizando una guía de plástico impresa en 3D con un OGK dedicado, se requiere menos tiempo para preparar el sitio del implante en comparación con el uso de una guía de plástico con una funda metálica incorporada y un conjunto quirúrgico GKT dedicado. Las fundas metálicas pueden considerarse una ayuda segura para la cirugía oral. Por lo tanto, las estructuras anatómicas no se dañan por su aplicación. El tiempo de cirugía más corto al usar una guía de plástico impresa en 3D se convierte en otro factor clínicamente valioso además de la mayor precisión y los menores costos de producción en comparación con las plantillas tradicionales con funda metálica. Ha habido muchos cambios en la tecnología desde 1992, cuando comenzó la era de la implantología digital. Con las mejoras en la tecnología de impresión 3D y los cambios en el diseño de brocas guiadas (de cilíndricas que requieren fundas metálicas incorporadas en la plantilla para proteger la parte de plástico de la guía durante la perforación a brocas cónicas con una parte guía lisa unificada), podemos observar la evolución de la implantología digital. Menor costo, mayor precisión y cirugía más corta son los factores más importantes apreciados por los clínicos, así como por los pacientes.

Łukasz Zadrożny, Marta Czajkowska, Marco Tallarico, Leopold Wagner, Jarosław Markowski, Eitan Mijiritsky y Marco Cicciù

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