Navegación dinámica en endodoncia: preparación de cavidades de acceso guiado mediante un sistema de navegación miniaturizado

Los sistemas de navegación dinámica (DNS) proporcionan visualización y guía en tiempo real al operador durante la preparación de las cavidades de acceso endodóntico. La planificación del procedimiento requiere imágenes tridimensionales utilizando tomografía computarizada de haz cónico y exploraciones de superficie. Después de la exportación de los datos de planificación al DNS, las cavidades de acceso se pueden preparar con una invasión mínima.

En el caso de los dientes con calcificación del canal pulpar (PCC) y patología apical o pulpitis, el tratamiento del conducto radicular puede ser muy difícil. El PCC son secuelas comunes de un trauma dental, pero también pueden ocurrir con estímulos como caries, bruxismo o después de colocar una restauración. Con el fin de acceder al conducto radicular lo menos invasivo posible en caso de un tratamiento de conducto radicular necesario, recientemente se ha introducido la navegación dinámica en la endodoncia además de la navegación estática. El uso de un sistema de navegación dinámica (DNS) requiere imágenes preoperatorias de tomografía computarizada de haz cónico (CBCT) y un escaneo digital de superficie. Si es necesario, se deben colocar marcadores de referencia en los dientes antes de la exploración CBCT; Con algunos sistemas, estos también se pueden planificar y crear digitalmente después. Por medio de una cámara estéreo conectada al software de planificación, el taladro ahora se puede coordinar con la ayuda de marcadores de referencia y planificación virtual. Como resultado, la posición del taladro se puede mostrar en el monitor en tiempo real durante la preparación en diferentes planos. Además, el desplazamiento espacial, la desviación angular y la posición de profundidad también se muestran por separado. Los pocos DNS disponibles comercialmente consisten principalmente en sistemas de marcadores de cámara relativamente grandes. Aquí, el DNS contiene componentes miniaturizados: una cámara de bajo peso (97 g) montada en el micromotor de la pieza de mano eléctrica utilizando un mecanismo de conexión específico del fabricante y un marcador pequeño (10 mm x 15 mm), que se puede conectar fácilmente a una bandeja intraoral fabricada individualmente. Para fines de investigación, una exploración CBCT postoperatoria se puede comparar con la preoperatoria, y el software puede calcular el volumen de la estructura dental extraída. Este trabajo tiene como objetivo presentar la técnica de preparación de la cavidad de acceso guiado por medio de un sistema de navegación miniaturizado desde la imagen hasta la implementación clínica.

En el tratamiento endodóntico no quirúrgico, la preparación de una cavidad de acceso adecuada es el primer paso invasivo¹. Los dientes que han sufrido calcificación del canal pulpar (PCC) son difíciles y requieren mucho tiempo para tratar², lo que lleva a errores más iatrogénicos, como perforaciones, que pueden ser cruciales para el pronóstico del diente³. El CCP es un proceso que puede observarse después de un traumatismo dental^4,5 y como respuesta a estímulos como caries, procedimientos restaurativos o terapia pulpar vital^6, lo que lleva a una reubicación del orificio del conducto radicular hacia el ápice. En general, el CCP es un signo de pulpa vital, y el tratamiento solo está indicado cuando se manifiestan signos clínicos y/o radiográficos de una patología pulpar o apical. Cuanto más apical se localiza el orificio del espacio restante del conducto radicular, la orientación espacial y la iluminación se vuelven más difíciles, incluso para un especialista en endodoncia y con dispositivos adicionales, por ejemplo, microscopios operativos.

Además de la navegación estática⁷, que es un enfoque basado en plantillas que conduce una fresa al punto objetivo, se describieron los sistemas de navegación dinámica (DNS) como adecuados también para la preparación de cavidades de acceso endodóntico 8,9,10,11,12,13,14,15 . DNS consiste en un sistema de cámara-marcador-computadora, en el que se reconoce un instrumento giratorio (por ejemplo, fresa de diamante) y su posición en la boca del paciente se visualiza en tiempo real, proporcionando así orientación al operador. Los pocos sistemas disponibles comercialmente están equipados con sistemas de marcadores extraorales relativamente grandes y dispositivos de cámara grandes. Recientemente se describió un sistema miniaturizado, constituido por una cámara de bajo peso (97 g) y un pequeño marcador intraoral (10 mm x 15 mm), para la preparación de la cavidad de acceso endodóntico⁸. Este trabajo tiene como objetivo presentar la técnica de preparación de la cavidad de acceso guiado por medio de este sistema de navegación dinámica miniaturizada desde la imagen hasta la implementación clínica. Para fines de investigación, es posible una evaluación del tratamiento (determinación de la pérdida de sustancias debido a la preparación de la cavidad de acceso) después de la CBCT postoperatoria y también se presenta en este artículo.

No se requirió aprobación o consentimiento para realizar este estudio ya que el uso de los datos de los pacientes no es aplicable.

1. Procedimiento de planificación

1. Abra el software de planificación y asegúrese de que está instalada la versión más reciente.
2. Haga clic en EXPERTO para cambiar el modo de trabajo de FÁCIL a EXPERTO.
3. Haga clic en NUEVO en la barra lateral derecha para comenzar una nueva planificación de casos.
4. Elija la fuente de imagen seleccionando la carpeta con los datos CBCT DICOM preoperatorios.
   NOTA: El ajuste del umbral de unidades Hounsfield (HU) puede ser necesario dependiendo de la calidad de imagen que se muestra en la ventana de la parte inferior izquierda).
5. Seleccione Crear conjunto de datos para continuar con la planificación.
6. Elija el tipo de planificación (Maxilar o Mandibula).
7. Seleccione Editar segmentaciones para iniciar la segmentación del arco dental.
8. Cambia a la vista axial en la barra lateral izquierda.
9. Seleccione Medición de densidad para realizar esta medición para la estructura dental radiopaca más alta y los estados menos radiopacos circundantes (por ejemplo, aire). Promedie los valores (Figura 1).
   NOTA: El valor promedio se calcula manualmente; El software no ofrece una función para este propósito.
10. Vuelve a Reconstrucción 3D en la barra lateral izquierda.
11. Ajuste el umbral inferior al valor promedio calculado (Figura 2A).
12. Segmente mediante la herramienta Relleno de inundación . Asigne un nombre a la segmentación (Figura 2B).
    NOTA: Cuando la herramienta Relleno de inundación está seleccionada y activa, la segmentación es posible con un clic izquierdo en el área deseada en la vista Reconstrucción 3D.
13. Termine la segmentación del arco dental seleccionando Cerrar módulo.
14. Haga clic izquierdo en Objeto > Agregar > escaneo de modelo.
15. Seleccione Cargar escaneo de modelo.
    NOTA: Se debe crear un escaneo digital de superficie utilizando un escáner intraoral adecuado de antemano y el conjunto de datos debe estar disponible en la PC como un archivo stl.
16. Seleccione Alinear con otro objeto.
17. Seleccione la segmentación creada en el paso 1.13 (Figura 2C).
18. Seleccione tres puntos coincidentes diferentes en el objeto de registro y el escaneo de modelo, respectivamente, o el registro de puntos de referencia haciendo clic con el botón izquierdo en el área deseada.
    NOTA: Intente distribuir espacialmente los puntos para mejorar la coincidencia semiautomática de los datos. La elección de regiones anatómicamente prominentes (puntas de cúspide, crestas marginales) como puntos de referencia también facilitará el proceso de registro semiautomático).
19. Verifique el registro en todos los aviones desplazándose manualmente por los planos y finalice el registro.
    NOTA: Las correcciones manuales pueden ser necesarias si las desviaciones entre CBCT y la exploración de superficie son evidentes (Figura 3).
20. Planifique la cavidad de acceso agregando un implante.
    NOTA: La fresa endodóntica utilizada debe agregarse a la base de datos de implantes de antemano a través de Extras > Implant Designer > Implant > Import Database. El bur se puede importar como un archivo .cdxBackup como se describe en las instrucciones del fabricante del software.
21. Coloque la fresa en la posición deseada y verifique todos los planos haciendo clic izquierdo y moviéndose (el software proporciona diferentes planos y vistas para un posicionamiento adecuado) (Figura 4A).
    NOTA: El eje largo de la fresa debe estar centrado en el espacio del conducto radicular visualizado. Se puede usar una fresa de diamante cilíndrica con un diámetro de 1.0 mm para la mayoría de las preparaciones de cavidad de acceso. Sin embargo, en dientes con raíces estrechas, se debe considerar un diámetro más pequeño para proporcionar un acceso mínimamente invasivo al orificio del conducto radicular.
22. Seleccione Objeto > Agregar > modelo 3D para agregar el archivo STL de la bandeja de marcadores.
23. Coloque la bandeja cerca de la preparación planificada de la cavidad de acceso, asegúrese de que no haya interferencias durante el procedimiento real (Figura 4B).
24. Agregue una guía quirúrgica y diseñe la bandeja de marcadores de acuerdo con la guía de instrucciones del fabricante del DNS.
25. Exporte la bandeja de marcadores como un archivo STL y frémnela con una impresora 3D (Figura 4C).
26. Exporte toda la planificación seleccionando Objeto > Exportación de planificación virtual > formato Contenedor de objetos de planificación genéricos de acuerdo con la guía de instrucciones del fabricante DNS.

2. Preparación de la cavidad de acceso

1. Importe los datos de planificación al DNS a través del USB.
2. Seleccione el caso que se está tratando.
3. Inserte el marcador en la bandeja de marcadores impresa en 3D.
4. Compruebe el ajuste del marcador en la bandeja de marcadores.
5. Compruebe el ajuste de la bandeja de marcadores en el arco dental (Figura 4D).
6. Inserte la fresa en la pieza de mano que se utilizó para la planificación.
7. Registre la fresa en la herramienta de registro de fresa de acuerdo con las instrucciones del fabricante del DNS (Figura 5A).
8. Verifique el registro correcto moviendo la fresa a una ubicación prominente (por ejemplo, borde incisal); el DNS debe mostrar la punta del instrumento en la misma posición exacta (Figura 5B).
   NOTA: Si se muestra una posición incorrecta de la fresa , compruebe el ajuste correcto de la bandeja en la dentición y el ajuste adecuado del marcador en la bandeja. Si es necesario, repita el registro de la fresa Si aún se muestra una posición incorrecta, es posible que se haya producido una distorsión del material en el proceso de fabricación de la bandeja y no se debe realizar la preparación de la cavidad de acceso.
9. Mueva la fresa al diente que se tratará.
   NOTA: El DNS cambiará automáticamente a una vista diferente, proporcionando información en tiempo real sobre la desviación espacial y angular; también se proporciona una orientación de profundidad en el lado derecho (Figura 5C).
10. Realice la preparación de la cavidad de acceso con la guía DNS.
    NOTA: La preparación debe realizarse de forma intermitente. Los residuos deben eliminarse de la fresa y la cavidad de acceso para evitar el desarrollo de calor durante la preparación.

3. Evaluación del tratamiento

1. Genere imágenes CBCT postoperatorias con la misma configuración de la máquina CBCT que se realiza antes de la operación.
2. Planificación preoperatoria abierta en el software.
3. Seleccione Editar segmentaciones.
4. Ajuste el umbral inferior al valor medio calculado (consulte el paso 1.11).
5. Segmente el diente tratado utilizando la herramienta Relleno de inundación y asigne un nombre a la segmentación.
   NOTA: Si el diente tiene contacto proximal, es posible que tenga que dibujar límites de segmentación manual, Figura 6.
6. Finalice la segmentación seleccionando la opción Cerrar módulo .
7. Haga clic con el botón derecho en la columna de descripción general de la izquierda en el diente segmentado y seleccione Convertir en modelo 3D.
   NOTA: La segmentación aparecerá como un modelo 3D en la descripción general.
8. Haga clic derecho en el modelo 3D del diente preoperatorio segmentado y, a continuación, haga clic en Visualización > propiedades. El volumen del diente se mostrará en mm³.
9. Abra un nuevo caso.
10. Importar datos de imagen DICOM de la exploración CBCT postoperatoria (la configuración para las imágenes CBCT debe ser la misma que la preoperatoria).
11. Seleccione Editar segmentaciones.
12. Ajuste el umbral inferior al mismo valor que se calculó para los datos preoperatorios.
13. Segmente el diente tratado utilizando la herramienta Relleno de inundación y asigne un nombre a la segmentación.
    NOTA: Si el diente tiene contacto proximal, es posible que tenga que trazar límites de segmentación manual.
14. Finalice la segmentación seleccionando la opción Cerrar módulo .
15. Haga clic derecho en el diente segmentado, conviértalo en modelo 3D.
    NOTA: La segmentación aparecerá como un modelo 3D en la descripción general.
16. Haga clic derecho en el modelo 3D del diente preoperatorio segmentado y, a continuación, haga clic en Visualización > propiedades. El volumen del diente se mostrará en mm³.
    NOTA: La diferencia entre el volumen pre y postoperatorio es el volumen de pérdida de sustancia durante la preparación de la cavidad de acceso.
17. Abrir la planificación preoperatoria.
18. Importe un escaneo de modelo > Importar segmentación y elija la segmentación dental postoperatoria.
19. Alinee con la segmentación dental preoperatoria utilizando el registro de puntos de referencia (consulte el paso 1.18).
    NOTA: El procedimiento de coincidencia de los datos pre y postoperatorios es beneficioso para la visualización, pero no obligatorio para las mediciones volumétricas.

La Figura 7A muestra la vista oclusal de una cavidad de acceso endodóntica preparada en un incisivo central modelo con la ayuda del DNS. La Figura 7B muestra la exploración CBCT asociada en vista sagital. La segmentación postoperatoria se compara con los datos preoperatorios de CBCT (Figura 7C). Los modelos 3D pre y postoperatorios se combinan (Figura 7D) y el volumen pre (412,12 mm 3) y postoperatorio (405,09 mm 3) se puede calcular automáticamente mediante el software de planificación y mostrarse en mm ³ (Figura 8). Por lo tanto, el volumen de pérdida de sustancia asciende a 7,03 mm³. El valor absoluto de la pérdida de sustancia por sí mismo no es de gran relevancia. Se deben comparar los valores de pérdida de sustancias para diferentes enfoques (p. ej., preparación convencional de la cavidad de acceso versus DNS o comparación de diferentes DNS), y las diferencias significativas en el volumen de pérdida de sustancias indican qué técnica proporciona el enfoque menos invasivo.

Figura 1: Mida la densidad de los dientes y el aire circundante. Promedie los valores medidos. (Flecha: herramienta de medición de densidad). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 2: Reconstrucción y segmentación 3D. (A) Reconstrucción 3D de datos preoperatorios de CBCT. El umbral inferior se ajusta al valor calculado. (B) La segmentación se ha realizado con la herramienta de llenado de inundación. La segmentación ha sido nombrada "dientes" (color blanco). (C) Elija su segmentación como objeto de registro. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 3: Coincidencia de datos CBCT y de escaneo de superficie. Verifique todos los planos para la alineación correcta y finalice el registro. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 4: Planificación de la cavidad de acceso y fabricación de bandejas . (A) La fresa se coloca virtualmente en el orificio del conducto radicular, proporcionando acceso en línea recta. (B) La bandeja de marcadores se coloca en el arco dental. (C) La bandeja de marcadores ha sido diseñada para encajar en la superficie de los dientes. Ahora está listo para ser exportado e impreso en 3D. (D) El marcador se ha colocado en la bandeja de marcadores impresa en 3D. Ahora la bandeja de marcadores se coloca en el arco dental y se comprueba su ajuste. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 5: Registro de bur y visualización en tiempo real por el DNS . (A) El registro de bur se realiza con la herramienta asociada. (B) Se verifica el registro correcto antes de comenzar el tratamiento. La fresa se coloca en un punto de referencia anatómico prominente (aquí borde incisal). La posición mostrada por el DNS debe ser exactamente la misma. (C) Vista de visualización del DNS durante la preparación de la cavidad de acceso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 6: Segmentación de un solo diente para la determinación del volumen . (A) La reconstrucción 3D de los datos CBCT muestra que los dientes están conectados debido a contactos proximales. Se dibujan dos límites de segmentación manual para proporcionar una segmentación de un solo diente. Aquí: vista frontal. (B) Vista lateral. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 7: Coincidencia de datos postoperatorios y preoperatorios . (A) Vista oclusal de una cavidad de acceso endodóntico que se realizó con la ayuda de un DNS. (B) Datos postoperatorios de CBCT en vista sagital. Tenga en cuenta el acceso en línea recta al espacio del conducto radicular. (C) La segmentación postoperatoria del diente (color rojo) se corresponde con los datos CBCT preoperatorios (color azul). (D) Los modelos 3D generados a partir de los datos de segmentación coinciden y muestran una buena concordancia. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figura 8: Cálculo del volumen. (A) Para el modelo 3D preoperatorio del diente, el software de planificación puede calcular el volumen en mm³. (B) Determinación del volumen para el modelo 3D del diente después de la preparación de la cavidad de acceso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Varios estudios y relatos de casos han demostrado la viabilidad de la preparación de la cavidad de acceso guiado en endodoncia⁷. La navegación utilizando plantillas y mangas para la guía de fresa (navegación estática) se describió como un método preciso y seguro para acceder a los conductos radiculares calcificados. Además, el método fue encontrado independiente del grado de experiencia clínica del operador¹⁶, ofreciendo la posibilidad de tratar dientes con PCC avanzado sin riesgos de gran pérdida de estructura dental o errores iatrogénicos como perforaciones.

Cuando se indica el tratamiento del conducto radicular de los dientes posteriores con CCP avanzado, la navegación estática utilizando plantillas y fresas puede ser un desafío debido al espacio interoclusal reducido, especialmente en pacientes con una apertura bucal reducida⁷. Una investigación reciente reveló que las desviaciones entre las cavidades de acceso planificadas y realizadas fueron significativamente mayores en los molares en comparación con los premolares o los dientes anteriores¹⁷, lo que se presume que se atribuye a interferencias de la cabeza de la pieza de mano y los dientes opuestos. Un enfoque basado en plantillas sin mangas fue descrito en un informe de caso reciente como una alternativa al sistema que contiene mangas utilizado principalmente y mostró resultados satisfactorios¹⁸.

DNS proporciona información en tiempo real sobre la desviación espacial y angular entre la posición planificada y la real de la fresa que se utiliza para la preparación de la cavidad de acceso y, por lo tanto, no hay necesidad de una plantilla y su viabilidad potencialmente reducida en situaciones con espacio interoclusal reducido. Por lo tanto, los DNS proporcionan flexibilidad interoperativa ya que se puede ajustar la dirección de la preparación de la cavidad de acceso, lo que no es el caso cuando se utiliza un enfoque de navegación estática (basado en plantillas).

En general, el uso de la endodoncia guiada debe limitarse a los dientes con calcificación avanzada, en los que una preparación de cavidad de acceso convencional está llena de riesgo de errores iatrogénicos, incluida la perforación de la raíz y, por lo tanto, la preservación de los dientes, ya que se requiere el uso de radiación ionizante (CBCT) para la planificación 3D. El uso de CBCT en endodoncia debe seguir las recomendaciones científicas actuales¹⁹. Al generar los datos de imágenes CBCT, una configuración con un campo de visión limitado (FOV) reducirá la dosis de radiación. La visualización de conductos radiculares altamente calcificados se puede habilitar mediante un tamaño de vóxel reducido, lo que permite una planificación virtual precisa en 3D.

Además, los costos para realizar una preparación de cavidad de acceso guiado son más altos en comparación con la técnica convencional. Hasta ahora, solo unos pocos DNS están disponibles en el mercado, lo que resulta en altas tarifas de adquisición. Sin embargo, la navegación guiada estática también implica costos adicionales (proceso de fabricación de plantillas, mangas, fresas).

Los resultados presentados en la literatura sobre la precisión del DNS en el tratamiento endodóntico no quirúrgico son muy prometedores. Sin embargo, los pocos sistemas disponibles consisten en marcadores voluminosos y extraorales, que pueden reducir la comodidad del paciente y del operador durante el procedimiento. Aquí, el DNS utilizado utiliza componentes miniaturizados para evitar estas desventajas. Varios estudios en implantología oral^20,21,22,23 y una investigación para la preparación de la cavidad de acceso endodóntico⁸ demostraron la viabilidad de este determinado DNS y que podría convertirse en una alternativa potencial a la navegación estática basada en plantillas.

Las fuentes de imprecisiones al usar un DNS pueden surgir potencialmente de errores de planificación. Por ejemplo, las exploraciones de superficie de arco completo siguen siendo un desafío^24,25 para los escáneres intraorales y^, por lo tanto, pueden ocurrir desviaciones locales en la exploración de superficie y afectar la precisión de la coincidencia con los datos CBCT.

También para la navegación dinámica, la calidad y el ajuste de la bandeja de marcador son críticos. Dependiendo del proceso de fabricación, la distorsión del material 26 puede dar lugar a desviaciones entre la posición real y la posición mostrada de la fresa²⁶ . Considerado geométricamente, la desviación aumenta en caso de distorsión cuando el ángulo entre la cámara y el marcador es bastante obtuso. Por lo tanto, en el proceso de planificación para este DNS específico, se debe considerar colocar la bandeja de marcador en una posición que proporcione un ángulo bastante recto entre la cámara y la superficie del marcador. Sin embargo, en un estudio in vitro , no se encontraron diferencias significativas entre los diferentes tipos de posicionamiento de marcadores (contralateral/ipsilateral)²³.

Al realizar mediciones volumétricas de condiciones pre y postoperatorias para determinar la pérdida de la estructura dental, es crucial utilizar los mismos parámetros CBCT y establecer los mismos umbrales HU²⁷. Cuando es necesario un dibujo manual de los límites de segmentación (en casos con contactos proximales) para realizar una segmentación de un solo diente, pueden producirse imprecisiones ya que los límites se dibujan subjetivamente. Se han descrito en la literatura operaciones de segmentación más complejas para automatizar los procesos de segmentación de dientes que tienen contactos proximales^28,29. Sin embargo, las imprecisiones debidas a los límites de segmentación manual en casos con contactos proximales son insignificantes en relación con el volumen de pérdida de sustancia.

Todos los autores declaran que no tienen conflictos de intereses.

Ninguno.