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Objetivos: Este estudo in-vitro avalia a precisão de templates cirúrgicos modulares usados para guiar completamente implantes em combinação com redução óssea, realizados por especialistas e estudantes, para restaurações de arco completo.

Métodos: Todos os procedimentos foram realizados por estudantes de odontologia do último ano e um clínico especialista, em doze modelos de mandíbula edêntula. Um planejamento virtual de implantes, simulando uma restauração de arco completo em seis implantes, foi realizado. Três guias cirúrgicos diferentes foram projetados e impressos para permitir a colocação de implantes totalmente guiada convencional (grupo 1); colocação de implantes totalmente guiada com guias modulares (grupo 2); e colocação de implantes totalmente guiada após redução óssea, com guias modulares semelhantes (grupo 3). Após a colocação dos implantes, escaneamentos ópticos dos modelos de estudo foram realizados. A desvio de superfície e a precisão foram avaliados e comparados entre grupos e subgrupos.

Resultados: Um total de 12 templates cirúrgicos foram utilizados. Desses, dois templates em cada grupo foram usados por dois estudantes diferentes, enquanto os outros seis templates foram usados por um clínico especialista da seguinte forma: um template com pinos de ancoragem rosqueados e um com pinos de ancoragem pressionados em cada grupo. Um total de 72 implantes foram colocados. Uma diferença estatisticamente significativa foi encontrada entre os diferentes designs de templates, quando os implantes foram colocados por um clínico especialista. Nenhuma diferença estatisticamente significativa foi encontrada entre especialistas e estudantes, exceto o desvio em um valor de ângulo (estudantes 2,13±1,46° versus especialista 0,90±0,9°; Valor P=0,0447) no grupo 3. Uma diferença estatisticamente significativa foi encontrada a favor dos pinos de ancoragem rosqueados, no grupo 1, em desvio horizontal (pinos rosqueados 0,18±0,13 mm versus pinos pressionados 0,56±0,28 mm; Valor P=0,0124; Tabela 5). Nenhuma diferença estatisticamente significativa foi encontrada entre os diferentes designs de templates quando os implantes totalmente guiados foram colocados por estudantes, tanto em ângulo quanto horizontalmente (P=0,2787 e P=0,6601, respectivamente). Uma diferença estatisticamente significativa foi encontrada entre os grupos quando os implantes foram colocados por um clínico especialista, com melhor valor usando pinos de ancoragem rosqueados, no plano horizontal (P= 0,0293) mas não em ângulo (P= 0,3380).

Conclusões: Os templates modulares fornecem um nível de precisão semelhante aos guias convencionais de uma peça. Pinos rosqueados devem ser usados para fixar a parte base dos guias modulares. Mais estudos clínicos são necessários para confirmar esses resultados preliminares.

Significado Clínico: Os guias cirúrgicos modulares oferecem precisão comparável aos guias convencionais de uma peça, no entanto, eles oferecem mais possibilidades, ajudando na redução óssea e em procedimentos de carga imediata. Pinos âncora rosqueados usados para fixar a parte base dos guias modulares proporcionam melhores resultados finais do que pinos empurrados.

Introdução

A colocação de implantes planejada digitalmente e guiada por prótese tornou-se um método previsível para a colocação de implantes e carga imediata. Seguindo um fluxo de trabalho preciso, espera-se que a precisão dos implantes totalmente guiados corresponda de perto ao plano virtual proposto. Isso permite uma alta precisão cirúrgica e minimiza o tempo cirúrgico, bem como ajustes ao lado do paciente de uma prótese provisória. A precisão de um template cirúrgico é avaliada medindo a desvio tridimensional (3D) dos implantes colocados em comparação com as posições planejadas virtualmente. A precisão final de todo o processo pode ser influenciada por vários fatores, incluindo, mas não se limitando a condições clínicas, software utilizado, tipo e precisão da fabricação do template, também relacionado ao design do guia e tecnologias/materiais de impressão 3D.

Nos últimos anos, particularmente nas restaurações de arco completo, a tendência de colocar implantes mudou de implantes atrasados em osso cicatrizado para implantações imediatas, pós-extrativas. A redução do osso e a colocação do implante podem ser realizadas no mesmo procedimento cirúrgico, minimizando o trauma e a necessidade de duas intervenções separadas. No entanto, em pacientes com linha de sorriso alta na maxila, ou em caso de crista óssea irregular ou fina, a redução do osso é recomendada para reduzir as complicações biológicas e técnicas relacionadas às próteses suportadas por implante.

Por mais de 10 anos, vários manuscritos foram publicados propondo fluxos de trabalho totalmente digitais para o tratamento de dentição falha, utilizando modelos cirúrgicos duplos ou de diferentes tipos de múltiplas peças. Os chamados modelos de múltiplas peças (ou empilháveis, ou modulares) mostraram resultados clínicos promissores quando utilizados por clínicos experientes. Modelos cirúrgicos modulares podem melhorar a confiança em casos de redução óssea, implantes pós-extrativos e carga imediata. No entanto, o nível de evidência é baixo e inconsistente, e ainda há falta de dados generalizáveis sobre qual é o melhor design desses modelos cirúrgicos de múltiplas peças. Além disso, também há inconsistência na nomenclatura utilizada na literatura disponível. O termo "modular" é usado ao longo deste artigo e refere-se a um modelo que consiste em algumas partes que fornecem diferentes características (módulos).

O objetivo deste estudo comparativo in-vitro é avaliar a precisão de templates cirúrgicos modulares usados para guiar completamente implantes em combinação com redução óssea, realizados por um clínico especialista e estudantes. A presente pesquisa foi escrita de acordo com as diretrizes do CRIS (Checklist for Reporting In-vitro Studies).

Materiais e métodos

Este estudo foi projetado como uma pesquisa comparativa in-vitro. Dois estudantes de odontologia do último ano (FP e ADM) e um clínico especialista com mais de 15 anos de experiência em cirurgia guiada (MT) realizaram todos os procedimentos. Doze modelos de mandíbula edêntula completos, idênticos, com gengiva, dedicados a exercícios de implantologia, com um osso cortical denso e espesso e osso trabecular interno representando uma consistência D2 (Dentalstore & Edizioni Lucisano SRL, Milão, Itália), foram usados para todos os experimentos. Uma tomografia computadorizada de feixe cônico (Cranex 3Dx, Soredex, Tuusula, Finlândia) foi realizada (90 KV, 5.0 mA, FOV 6 × 8, resolução 0.2 mm) e os arquivos DICOM foram combinados com os arquivos STL derivados da digitalização óptica do mesmo modelo (i700, Medit Corp., Yeongdeungpo-gu, Seul, Coreia do Sul).

Um wax-up virtual foi realizado para planejar prosteticamente os implantes virtuais (Exoplan 3.1 protótipo Rijeka, Exocad GmbH, Darmstadt, Alemanha, Fig. 1). Após isso, seis implantes Osstem TSIII (Osstem Implants, Seul, Coreia do Sul), com 4 mm de diâmetro e 10 mm de comprimento, foram planejados virtualmente usando um software certificado médico (RealGUIDE 5.1 3DIEMME, Cantù, Itália) (Figs. 1 e 2). Os implantes foram planejados nas posições dos incisivos laterais, primeiros pré-molares e primeiros molares, cerca de quatro milímetros abaixo da crista óssea para permitir uma redução da crista óssea. Os implantes foram colocados de forma bastante perpendicular ao plano oclusal, com uma discrepância de 6° (incisivos laterais), 4,5° (pré-molares) e 0° (molares). Além disso, três pinos de ancoragem foram planejados na posição bucal para fixar e estabilizar o guia cirúrgico.

Fig. 1. Wax-up virtual de um arco dental completo no modelo de estudo.
Fig. 2. Planejamento virtual de implante e planejamento após a correspondência do CBCT e do escaneamento óptico do modelo de estudo.

Após a conclusão do planejamento virtual do implante e a aprovação final por um segundo clínico especialista (LZ), os guias cirúrgicos foram preparados de acordo com o protocolo da presente pesquisa com três designs diferentes, conforme segue (grupos 1 a 3). Um template de peça única foi utilizado no grupo 1 e templates cirúrgicos de múltiplas peças nos grupos 2 e 3 (guias modulares). Particularmente, no grupo 1 (ou grupo controle), um template cirúrgico convencional de peça única. No grupo 2 (ou grupo de guias modulares sem redução óssea), um template cirúrgico modular foi utilizado. Por fim, um guia modular semelhante, mas não idêntico, foi projetado para ser usado no grupo 3, em combinação com a redução óssea vertical planejada de 4 mm (grupo de guias modulares e redução óssea). A parte base de todos os guias modulares inclui as mangas para os pinos âncora e os slots para outros módulos: o módulo de implante que inclui as mangas (impressas) para a preparação dos locais de implante e para guiar completamente os implantes; e o módulo de índice, usado para fixar e estabilizar a parte base na posição adequada, antes da fixação dos pinos âncora. No entanto, a parte do índice não foi utilizada para este teste in-vitro devido à ausência de dentes e do arco antagonista. A base e o módulo de implante foram conectados usando três mini-parafusos metálicos (New Ancorvis SRL, Bologna, Itália) (Fig. 3).

Fig. 3. Templates cirúrgicos utilizados, da esquerda para a direita: template de uma peça, template modular sem redução óssea, template modular com redução óssea.

Em cada grupo, quatro templates idênticos foram utilizados. Dois templates foram usados por dois alunos diferentes (um cada), enquanto os outros dois templates foram usados por um clínico especialista: um template com pinos âncora aparafusados e um com pinos âncora empurrados. Todos os templates cirúrgicos foram projetados para guiar completamente seis implantes e serem estabilizados com três pinos âncora. De acordo com o kit cirúrgico utilizado (OneGuide Kit, Osstem Implants, Seul, Coreia do Sul), nenhum manguito metálico foi utilizado e os templates foram totalmente impressos em 3D. Todos os templates cirúrgicos foram impressos em um centro de fresagem profissional (New Ancorvis SRL, Bolonha, Itália) usando uma impressora DMP Dental 100 e um material de resina certificado (VisiJet M2R-CL 3D Systems Inc., Rock Hill, Carolina do Sul, EUA). Em cada grupo, três dos quatro templates foram projetados para permitir a colocação de pinos âncora aparafusados, enquanto o último template foi projetado para permitir a colocação de pinos âncora empurrados. Um total de 72 implantes fictícios foram totalmente guiados e colocados, 24 fictícios por grupo. Um resumo dos templates utilizados é apresentado na Tabela 1. Todos os implantes foram colocados de acordo com as instruções dos fabricantes. O protocolo de perfuração foi o mesmo para todos os espécimes, exceto pelo uso adicional de um mucotomo nos grupos 1 e 2. Antes de iniciar a pesquisa, os alunos foram treinados participando de um curso teórico/prático de 3 dias (em modelos) sobre cirurgia guiada.

Tabela 1. Templates cirúrgicos impressos e implantes fictícios colocados.
  • No grupo 1, o template cirúrgico convencional, em uma peça, foi fixado usando três pinos âncora aparafusados. Em seguida, foi realizada a colocação de implantes totalmente guiada e sem retalho, de acordo com o protocolo de perfuração sugerido pelo fabricante, com um torque de inserção variando de 30 a 40 Ncm.
  • No grupo 2 (Fig. 4), a porção base do template cirúrgico foi fixada usando três pinos âncora aparafusados. Depois disso, o módulo do implante foi conectado usando três mini parafusos metálicos (New Ancorvis SRL, Bologna, Itália). Finalmente, seis implantes foram colocados sem retalho e totalmente guiados, conforme descrito anteriormente.
  • No grupo 3 (Fig. 5), um retalho foi projetado antes da estabilização do template. A gengiva foi parcialmente removida do modelo. Depois disso, a base do template cirúrgico modular foi fixada usando três pinos âncora aparafusados. A redução óssea foi realizada ao lado do paciente, usando uma ponta ultrassônica dedicada para cirurgia óssea com profundidade de corte de 9 mm (BS1 s, para Piezotome Solo Ultrasonic Bone Surgery, ACTEON Germany GmbH, Düsseldorf, Alemanha), sob irrigação salina. A porção base do template cirúrgico modular foi projetada para guiar a ponta ultrassônica durante a redução óssea inicial. Depois disso, a redução óssea foi finalizada à mão livre. Finalmente, o módulo do implante foi conectado usando três mini parafusos metálicos e os implantes foram totalmente guiados, conforme descrito anteriormente.
Fig. 4. Modelo modular para colocação de implantes (sem redução óssea, Grupo 2).
Fig. 5. Modelo modular para colocação de implantes com redução óssea (Grupo 3).

Após a colocação dos implantes (Fig. 6), em todos os grupos, os pilares de escaneamento digital (Osstem Implant, Seul, Coreia do Sul) foram conectados aos implantes e foram realizadas digitalizações ópticas intraorais (Medit i700, Medit corp., Seul, Coreia do Sul, Fig. 7). O scanner foi calibrado de acordo com as diretrizes do fabricante antes de cada procedimento.

Fig. 6. Modelos e templates cirúrgicos utilizados após a colocação do implante (fictício).
Fig. 7. Conectores de escaneamento ligados aos implantes de teste.

As medidas de resultado foram a desvio de superfície e a precisão, estabelecidas medindo (Optical RevEng 4.0, Open Technologies, Rezzato (BS), Itália) a diferença entre a posição dos conectores de escaneamento digitalizados (STL pós-operatório, arquivo de Linguagem de Triângulo Padrão), combinados com o arquivo STL original, derivado do plano de implante virtual, usado como referência. Os modelos de referência e digitalizados foram sobrepostos e registrados, e os valores de desvio entre as duas superfícies foram calculados como comparação de superfície (horizontal e ângulo), enquanto a precisão foi avaliada como a combinação de veracidade e precisão.

A "veracidade", definida como a "proximidade de concordância entre a média aritmética de um grande número de resultados de testes e o verdadeiro ou valor de referência aceito", foi avaliada usando o GOM Inspect Professional (GOM, Braunschweig, Alemanha) ao avaliar os valores de desvios entre os implantes planejados e os realmente colocados. As análises qualitativas foram apresentadas usando medições de escala colorimétrica. Desvios em níveis de tolerância de ±0,5 mm foram analisados (Figs. 8, 9). Enquanto isso, "precisão" foi definida como "a proximidade de concordância entre diferentes resultados de testes". A precisão foi avaliada como os desvios horizontais e angulares entre as posições dos pilares digitalizados e originais, calculados ao longo do eixo longo de cada pilar escaneado (Rhino 6, McNeel Europe SL, Barcelona, Espanha).

Fig. 8. Medidas GOM dos implantes colocados.
Fig. 9. Medidas de GOM dos implantes colocados.

Um técnico dental especialista, cego, realizou todas as medições. Um avaliador independente, que não havia participado anteriormente do estudo, realizou todas as medições.

Análises estatísticas foram realizadas usando o NUMBERS, versão 11.2 (Apple Inc., Cupertino, CA, EUA) e calculadoras online (calculadora ANOVA, https://www.statskingdom.com/180Anova1way.html). Os valores médios e o desvio padrão (DP) foram calculados. Comparações entre grupos para resultados contínuos (estudantes versus especialistas e pinos rosqueados versus empurrados) foram feitas por testes não pareados, a fim de detectar quaisquer mudanças na precisão. A análise de variância de uma via (ANOVA) foi conduzida para determinar o efeito dos diferentes designs de guias na precisão final. Um clínico independente, não envolvido anteriormente no estudo, com expertise em estatísticas médicas, realizou todas as análises.

 

Resultados

No total, 12 templates cirúrgicos foram impressos e utilizados, e um total de 72 implantes totalmente guiados (Dummy fixture, Osstem Implants, Seul, Coreia do Sul) foram colocados de acordo com as instruções dos fabricantes. A precisão dos templates cirúrgicos em cada grupo foi comparada em diferentes cenários. Todos os dados estão resumidos nas Tabelas 2-7.

Tabela 2. Grupos 1 modelos convencionais de uma peça com pinos de ancoragem aparafusados.
Tabela 3. Grupos 2 modelos modulares com pinos de ancoragem aparafusados.

3.1. Diferenças entre grupos por especialistas e estudantes

Embora haja uma tendência de maior precisão quando os implantes foram colocados pelo clínico especialista, nenhuma diferença estatisticamente significativa foi encontrada, exceto a desvio em um valor de ângulo (estudantes 2,13±1,46° versus especialista 0,90±0,91°; Valor P=0,0447), relatado no grupo 3, quando o guia modular foi usado em combinação com uma redução óssea (Tabela 4).

Tabela 4. Grupo 3 Modelos modulares com pinos de ancoragem aparafusados e redução óssea.

3.2. Diferenças entre pinos rosqueados e empurrados

Quando os pinos rosqueados foram comparados com os pinos empurrados, uma diferença estatisticamente significativa foi encontrada a favor dos pinos âncora rosqueados, no grupo 1, na desvio horizontal (pinos rosqueados 0.18±0.13 mm versus pinos empurrados 0.56±0.28 mm; Valor P=0.0124; Tabela 5). No mesmo grupo, o desvio em um ângulo não apresentou diferença estatisticamente significativa, mesmo que uma tendência de melhor precisão possa ser sugerida para os pinos rosqueados (1.42° versus 1.80°). Nos grupos 2 e 3, nenhuma diferença estatisticamente significativa foi encontrada (Tabela 6 e 7).

Tabela 5. Grupo 1 modelos convencionais de uma peça (apenas para especialistas).
Tabela 6. Modelos modulares do Grupo 2 (apenas para especialistas).
Tabela 7. Modelos modulares do Grupo 3 com redução óssea (apenas para especialistas).

3.3. Efeito de diferentes designs de guias na precisão final

Embora a precisão geral tenha melhorado com a prática, nenhuma diferença estatisticamente significativa foi encontrada entre os diferentes designs de templates quando os implantes totalmente guiados foram colocados por estudantes, tanto em ângulo quanto horizontalmente (P = 0.2787 e P = 0.6601, respectivamente, Fig. 10). No entanto, o tratamento mais complexo foi realizado por último.

Fig. 10. Diferenças na posição em ângulo e horizontal entre diferentes designs de templates, entre estudantes (ANOVA).

Da mesma forma, nenhuma diferença estatisticamente significativa foi encontrada entre os grupos quando os implantes foram colocados por um especialista, usando pinos de ancoragem empurrados, tanto no ângulo quanto no plano horizontal (P = 0.9671 e P = 0.1349, respectivamente, Fig. 11). Por outro lado, uma diferença estatisticamente significativa foi encontrada entre os grupos quando os implantes foram colocados por um clínico especialista, com melhor valor usando pinos de ancoragem rosqueados, no plano horizontal (P = 0.0293), mas não no ângulo (P = 0.3380, Fig. 12).

Fig. 11. Diferenças no posicionamento em ângulo e horizontal usando pinos de ancoragem empurrados, dentro do especialista (ANOVA).
Fig. 12. Diferenças no ângulo e posicionamento horizontal usando pinos âncora empurrados, dentro do especialista (ANOVA).

Discussão

Esta pesquisa in-vitro foi realizada para avaliar a precisão de templates cirúrgicos modulares para colocação de implantes totalmente guiada em restaurações de arco completo, com e sem redução óssea. Os resultados pré-clínicos demonstraram que uma precisão semelhante pode ser alcançada usando guias modulares em comparação com templates convencionais (template de uma peça). No entanto, as guias modulares podem oferecer benefícios adicionais como orientação para uma redução óssea mais fácil e planejada, e/ou entrega mais rápida e precisa de próteses temporárias retidas por parafusos.

Todos os templates cirúrgicos testados provaram ser seguros, mostrando um nível de discrepância entre a posição planejada e a real dos implantes, dentro das margens de erro já sugeridas na literatura (cerca de 1,5–2 mm). A possível razão pela qual especialistas e estudantes obtiveram resultados semelhantes foi provavelmente devido à natureza in vitro do estudo. Usando um template cirúrgico, a margem de erro deve ser limitada à tolerância das mangas. No entanto, in vivo, há vários fatores que podem influenciar a precisão final dos implantes colocados. Para este último, os resultados da presente pesquisa preliminar in vitro devem ser interpretados com cautela. No entanto, a precisão final dos guias modulares é encorajadora para sua aplicação na prática diária, principalmente por clínicos experientes. Assim, clínicos menos experientes devem começar com casos simples e guias simples, como áreas não estéticas de arcos parciais edêntulos. Essa curva de aprendizado permite dominar a técnica e o fluxo de trabalho digital na odontologia de implantes. Além disso, está bem documentado que a precisão é maior no caso de templates suportados por dentes em comparação com guias suportados por mucosa.

Existem dois dados importantes que devem ser considerados na pesquisa atual. O primeiro resultado foi que, entre os estudantes, a precisão geral melhorou com a prática. Este resultado está de acordo com outra pesquisa in-vitro publicada por Cushen e Turkyilmaz, concluindo que o nível de experiência do operador contribui para a precisão final dos implantes colocados. Embora os estudantes tenham alcançado resultados bem-sucedidos dentro das margens de segurança de até 2 mm, uma precisão estatisticamente significativa maior foi encontrada na desvio de ângulo, no caso de guia modular com redução óssea. Além disso, uma precisão maior foi encontrada caso a caso, demonstrando que operadores mais experientes colocam implantes com mais precisão.

O segundo dado confirmou que clínicos especialistas podem fornecer uma tendência de nível mais alto de precisão, mesmo no caso de moldes modulares e redução óssea. Na literatura, vários guias cirúrgicos e protocolos foram propostos para realizar a redução óssea antes da colocação do implante. Quando necessário, a redução óssea é uma etapa útil para obter a largura adequada do osso, achatando a crista óssea, e para fornecer o espaço restaurador necessário com base na seleção do material. Usando tecnologias digitais, como na pesquisa atual, a redução óssea e a colocação do implante podem ser realizadas de forma guiada e no mesmo procedimento cirúrgico. O planejamento digital permite planejar com antecedência a quantidade de osso a ser reduzida, guiando o clínico durante a cirurgia, minimizando o trauma e o estresse para o paciente, e tornando a carga imediata mais fácil e rápida. Além disso, após a redução óssea, a dimensão vertical e a relação maxilo-mandibular ficam comprometidas. Guias modulares permitem planejar com antecedência a restauração provisória, facilitando os procedimentos de carga imediata, incluindo a estabilização da prótese temporária na dimensão vertical e oclusão corretas. No entanto, a coleta de dados impecável, o planejamento virtual adequado, o design e impressão precisos do guia, bem como a execução clínica adequada são todos obrigatórios para obter resultados gerais bem-sucedidos.

Por último, mas não menos importante, pinos rosqueados demonstraram maior precisão do que pinos empurrados. Pinos rosqueados devem ser usados quando a parte base do guia modular não deve ser removida. Por outro lado, pinos rosqueados podem perder estabilidade quando são desrosqueados e depois rosqueados novamente. Nesses casos, pinos empurrados podem ser escolhidos.

Considerando algumas outras considerações, existem outros campos de aplicação de templates modulares, como implantes imediatos em pacientes com dentição falha e entrega de próteses definitivas no dia da cirurgia. No entanto, mais estudos são necessários para validar guias modulares em casos de implantes imediatos.

A principal limitação da presente pesquisa é a natureza in-vitro que pode subestimar alguns fatores clínicos. Em seguida, a próxima limitação é que todos os módulos usados neste estudo foram fixados juntos com mini parafusos metálicos. Guias modulares já são usados na prática diária, e o desenvolvimento de tecnologias digitais oferece novas possibilidades para projetar e produzir elementos de fixação, incluindo conectores magnéticos, pinos cônicos e outros. Mesmo que esses resultados sejam encorajadores, ainda há necessidade de mais pesquisas para confirmar esses resultados preliminares e testar todas as possibilidades de templates modulares.

 

Conclusões

  1. Com a limitação da presente pesquisa in-vitro, as seguintes conclusões podem ser tiradas:
  2. Templates modulares podem ser usados com segurança, mostrando um nível de precisão semelhante ao de guias convencionais de uma peça.
  3. Embora os alunos tenham mostrado um nível de precisão inferior ao dos especialistas, os valores médios estavam dentro da margem de erro do software.
  4. Entre os alunos, a precisão melhorou com a prática, destacando a importância da curva de aprendizado.
  5. Pinos rosqueados devem ser usados para fixar a parte base em caso de guias cirúrgicos modulares.

 

Marco Tallarico, Łukasz Zadrożny, Fabio Pia, Anna Di Marzio, Silvio Mario Meloni, Francesco Grande, Santo Catapano, Milena Pisano

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