Aplicación de tecnologías móviles 3D en odontología.

Los avances en tecnología pueden tener un impacto positivo en la odontología tanto para los pacientes como para los profesionales, especialmente en la calidad de la atención dental y la simplificación de los procedimientos. Los avances tecnológicos son particularmente notables en la radiología digital y la imagen digital intraoral.

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La planificación del tratamiento también se ha beneficiado de los avances de la tecnología. En los casos clínicos de odontología estética, el tratamiento se planificó cortando fotografías intraorales bidimensionales (2D) y colocándolas en una posición ideal. Más tarde, este método evolucionó hacia el uso de plantillas digitales para posicionar y dimensionar los dientes pilares, que se superpusieron a fotografías digitales 2D en una pantalla de computadora.

El escaneo facial extraoral mediante un teléfono móvil se ha convertido en una opción factible y rentable para algunos casos que no requieren una alta precisión. Estos avances tecnológicos son particularmente prometedores para los médicos generales que tal vez no puedan invertir en un costoso conjunto de dispositivos digitales. Este artículo describe y demuestra un flujo de trabajo relativamente simple y accesible que aprovecha el modelado facial digital 3D para médicos de cabecera.

Usando escáneres faciales

Los escáneres faciales extraorales se utilizan desde 1939. En la década de 1980, se desarrollaron herramientas básicas de software de gráficos por computadora para permitir a los profesionales visualizar y planificar los resultados del tratamiento antes de comenzar, especialmente en casos complejos. Los escáneres faciales y las técnicas utilizadas en aquella época eran complejas y costosas, por lo que su uso era extremadamente limitado. Durante la última década se han desarrollado sistemas más compactos, pero en general han resultado demasiado caros para el uso diario.

Más recientemente, han aparecido escáneres para teléfonos móviles, tanto en forma de soluciones de software como de pequeños equipos adicionales. Este desarrollo tecnológico es muy prometedor, especialmente para los dentistas generales que no pueden invertir el dinero o el tiempo necesarios para comprar y aprender dispositivos y procedimientos más complejos.

El propósito de este artículo es explicar un flujo de trabajo simple y accesible que aprovecha el escaneo facial tridimensional (3D) para los médicos generales.

Escaneo extraoral

El escaneo extraoral de la cara del paciente se realizó mediante fotogrametría y una aplicación de seguimiento de objetos (3D Creator, Sony Corporation, sonymobile.com) en un teléfono móvil (Sony XZ1, Sony Corporation) en tres posiciones diferentes (Figura 1). Se realizó un escaneo de la cara y la sonrisa para determinar la posición de los labios para el diseño de la sonrisa posterior, mientras que se requirió una sonrisa con los labios retraídos para el proceso de alineación (centrado) utilizando modelos intraorales utilizando los dientes anteriores como puntos de referencia generales. Se tomaron imágenes digitales intraorales en color de alta resolución en 3D de los dientes superiores e inferiores utilizando un escáner intraoral (Figura 2) (Condor, Condor Systems, condorscan.com).

Foto 1. Escaneo 3D del rostro en tres posiciones: (a) posición neutra relajada, (b) posición sonriente, (c) mejillas escondidas. (d) Imagen de un teléfono móvil utilizado para escaneo facial.

Figura 2: Se utilizó un escáner intraoral para crear impresiones digitales de los dientes.

Los modelos faciales se exportaron como archivos .OBJ (archivos de objetos) y archivos .MTL (archivos de biblioteca de materiales), mientras que los modelos intraorales se exportaron como archivos .PLY (formato de archivo de geometría). Lo que hace que estos formatos de archivo sean especiales es que, además de información de forma 3D, pueden almacenar información de color de superficie junto con datos estéticamente importantes como textura y sombreado. Luego se agregó un kit de creación de objetos 3D de código abierto (Blender, blender.org) para combinar los modelos extraorales e intraorales utilizando un método de alineación punto a punto (Figura 3). En el rostro sonriente del paciente escaneado, los dientes estaban ocultos. Luego se trazaron la línea media y la línea interpupilar. Los dientes maxilares personalizados fueron importados, posicionados y dimensionados según los valores requeridos (Figura 4).

Foto 3. Imagen que muestra el procedimiento de centrado mediante modelos 3D facial (a) e intraoral (b). Se marcaron los mismos puntos de referencia en cada modelo y luego se alinearon en pares de 0 a 3 en este caso. El resultado de la fusión de los dos modelos se puede observar en la vista lateral (c);

Foto 4: Imagen que muestra un escaneo facial y una sonrisa con dientes virtuales. Los dientes se ajustan a su tamaño y posición en relación con la línea media, la línea interpupilar y la relación ancho-largo deseada.

Se crearon diseños tridimensionales de diferentes opciones de sonrisa cambiando las formas y posiciones de los dientes (foto 5).

Foto 5: Imagen que muestra tres diseños diferentes de sonrisa digital en 3D de dientes anteriores. Vistas anterior y lateral a 30 grados: (a) incisivos centrales estrechos con una relación ancho-largo del 70%, (b) incisivos centrales con una relación ancho-largo del 78%, (c) incisivos centrales cortos con una relación ancho-largo del 90% relación.

Discusión

El flujo de trabajo propuesto proporciona un procedimiento simple y rentable para integrar los beneficios del escaneo facial en la práctica diaria para la planificación del tratamiento y las imágenes del paciente. La fotografía 2D fue una herramienta poderosa para documentar casos y discutir opciones de tratamiento con pacientes y otros colegas. Esta herramienta está disponible para casi todos los dentistas con la llegada de las cámaras digitales y los teléfonos móviles. Si bien los teléfonos móviles no pueden proporcionar la misma calidad de imagen que las cámaras digitales réflex de lente única (DSLR), muchos dentistas los utilizan debido a su menor costo y calidad de imagen aceptable. Además, aunque la precisión del escaneo facial y el método de alineación propuesto en este flujo de trabajo no son tan buenos como los escáneres faciales 3D dedicados, el proceso puede ser suficiente para simular diferentes métodos de tratamiento y discutirlos con los pacientes, ya que no se requiere alta precisión para este método. llave.

El protocolo actual de diseño de sonrisa consiste en preparar una fotografía digital bidimensional de la cara sonriente del paciente y dibujar la forma ideal de los dientes frontales o superponer una maqueta existente de los dientes a la sonrisa del paciente. A pesar de la falta de alta precisión, las limitaciones de este método 2D y la subjetividad inherente al proceso de posicionamiento y dimensionamiento de los diseños dentales, la capacidad de involucrar a los pacientes en el proceso de diseño y la capacidad de mostrarles diferentes perspectivas simuladas puede aumentar las tasas de aceptación. y ayudar a evitar conflictos posteriores al tratamiento.

Sumar a esto el beneficio del 3D, que permite mostrar los resultados estéticos desde todos los ángulos de visión posibles, sin duda mejorará aún más el realismo del modelado digital de sonrisas. El siguiente paso podría ser la posibilidad de imprimir los modelos virtuales desarrollados en formato 3D y luego crear llaves de silicona y maquetas reales para trabajos estéticos. El siguiente paso sería utilizar datos 3D para determinar el color de la sonrisa ideal e imprimir automáticamente restauraciones estéticas de composite o cerámica en 3D.

escaneo 3D

El escaneo 3D de teléfonos móviles puede ser una herramienta rápida y rentable para determinadas aplicaciones que no requieren alta precisión, como la educación del paciente y el diseño de sonrisas 3D. Este método conveniente permitirá a más dentistas generales desarrollar opciones de tratamiento en 3D en pacientes virtuales y beneficiarse de los beneficios cada vez mayores de la odontología digital.

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