Accuracy analysis of full-arch implant digital impression using dynamic navigation mediated photogrammetry: A model-based in vitro experiment

Resumen Técnico: Análisis de la Exactitud de la Impresión Digital de Arco Completo para Implantes mediante Fotogrametría Mediada por Navegación Dinámica

Planteamiento del Problema
Si bien las prótesis sobre implantes son el tratamiento preferido para pacientes edéntulos, las técnicas de impresión convencionales sufren de tiempos de operación prolongados, incomodidad para el paciente y riesgos de infección. El escaneo intraoral, aunque mejora la comodidad, enfrenta controversias de exactitud en aplicaciones de arco completo debido a los errores acumulativos del ensamblaje de imágenes (stitching). La fotogrametría (PG) ofrece una solución al capturar las posiciones de los implantes mediante marcadores ópticos sin necesidad de ensamblaje, pero los sistemas de PG convencionales están limitados por los altos costos de equipo y la incapacidad de capturar la morfología de los tejidos blandos o las relaciones oclusales sin pasos de registro adicionales. Además, aunque los sistemas de navegación dinámica (DNS) están establecidos para la guía quirúrgica, su utilidad potencial en la fase de impresión protésica permanece poco investigada. Específicamente, la exactitud del uso de cámaras de DNS para la fotogrametría, denominada Fotogrametría Mediada por Navegación Dinámica (DNMP), requiere validación frente a estándares de referencia establecidos.

Metodología
Este estudio in vitro evaluó la veracidad (exactitud) de la DNMP para impresiones digitales de implantes de arco completo utilizando un diseño experimental basado en modelos.

• Configuración Experimental: Se montaron diez modelos maxilares de resina edéntulos, cada uno con cuatro implantes Nobel Biocare, en una cabeza de maniquí (phantom head). Se aseguró un rastreador de paciente a la línea media.
• Procedio de Prueba (DNMP): Se atornillaron transferencias ópticas (FastMap), que cuentan con tres superficies curvas reflectantes, sobre pilares multiunidades. Utilizando el sistema de navegación 3D X-Guide, cámaras estereoscópicas capturaron las transferencias a una distancia de trabajo de 60–80 cm. El sistema utilizó luz azul-violeta (420–480 nm) para generar puntos reflectantes para el cálculo de coordenadas. Los datos resultantes se fusionaron con los datos de CBCT preoperatorios y se exportaron como archivos STL.
• Procedimiento de Referencia (LS): Los mismos modelos fueron escaneados utilizando un escáner de laboratorio de alta precisión (Ceramill Map 600), que sirvió como estándar de referencia.
• Análisis de Datos: Los archivos STL de prueba y de referencia se importaron a Geomagic Control X 2021. Se ajustaron características cilíndricas a los cuerpos de escaneo para determinar los ejes centrales y los puntos centrales superiores.
  • Métricas: Se midieron las distancias lineales (Dt) y los ángulos (At) entre los cuerpos de escaneo.
  • Evaluación Estadística: El acuerdo se evaluó mediante Coeficientes de Correlación Intraclase (ICC) y gráficos de Bland-Altman. Se calcularon la Desviación Lineal Absoluta (LD = |Dt - Dr|) y la Desviación Angular Absoluta (AD = |At - Ar|).
  • Estratificación: Las desviaciones se categorizaron según las relaciones posicionales de los implantes: pares ipsilaterales, diagonales, anteriores y posteriores. Se utilizó ANOVA de una vía para probar diferencias significativas entre estos estratos.
• Criterios de Aceptación: Los umbrales de aceptabilidad clínica se fijaron en 150 µm para la desviación lineal y 1 grado para la desviación angular.

Resultados Clave

• Acuerdo: El estudio demostró un excelente acuerdo entre la DNMP y el escáner de laboratorio. El ICC para las distancias lineales fue de 1.000, y para las mediciones angulares, fue de 0.993.
• Sesgo Sistemático: El análisis de Bland-Altman reveló un sesgo lineal medio de -32.78 µm (95% LoA: -151.52 µm a 85.96 µm) y un sesgo angular medio de 0.03 grados (95% LoA: -0.45 a 0.52 grados). Aunque el sesgo lineal fue estadísticamente significativo (el IC del 95% no incluyó el cero), la magnitud se mantuvo dentro de los límites clínicos.
• Exactitud Global: La LD media global fue de 55.34 ± 40.60 µm, y la AD media global fue de 0.21 ± 0.14 grados. Todas las desviaciones medidas se situaron dentro de los límites de aceptabilidad clínica predeterminados (150 µm y 1 grado).
• Influencia Posicional: El ANOVA de una vía indicó que la relación posicional de los implantes no tuvo un efecto estadísticamente significativo en la LD (p = 0.070) ni en la AD (p = 0.509). Sin embargo, se observó una tendencia donde las desviaciones entre los dos implantes anteriores fueron numéricamente mayores que en otros pares, con una diferencia casi significativa en la desviación lineal entre los pares ipsilaterales y anteriores (p = 0.051).

Contribuciones Clave

1. Validación de la DNMP: El estudio proporciona evidencia empírica de que la DNMP logra una exactitud clínicamente aceptable para las impresiones digitales de implantes de arco completo, con desviaciones lineales y angulares comparables o superiores a los valores reportados para los sistemas de PG convencionales.
2. Demostración de la Dualidad Funcional: Confirma que los sistemas de navegación dinámica, diseñados originalmente para la guía quirúrgica, pueden servir eficazmente como dispositivos de imagen fotogramétrica para la fase protésica, reduciendo potencialmente la necesidad de adquirir equipos de PG dedicados y costosos en entornos clínicos.
3. Integración del Flujo de Trabajo: La investigación destaca la capacidad única de la DNMP para aprovechar las funciones de registro inherentes de la DNS para alinear las posiciones postoperatorias de los implantes directamente con los datos de CBCT preoperatorios y las disposiciones virtuales de los dientes, optimizando el flujo de trabajo de restauración inmediata.
4. Análisis Posicional: Aborda la cuestión específica de si la ubicación del implante afecta la exactitud de la DNMP, concluyendo que, aunque los implantes anteriores mostraron desviaciones numéricamente más altas, el sistema sigue siendo robusto en las diferentes relaciones posicionales.

Significancia y Reivindicaciones
El artículo concluye que la DNMP es una alternativa viable para la toma de impresiones digitales en la rehabilitación de implantes de arco completo. Su principal significancia radica en ofrecer una solución rentable para las clínicas que ya poseen sistemas de navegación dinámica, eliminando la barrera de adquirir equipo de fotogrametría independiente. Al integrar los datos de coordenadas de los implantes directamente en el sistema de coordenadas de diseño prequirúrgico mediante CBCT, la DNMP facilita un flujo de trabajo simplificado para las restauraciones inmediatas de arco completo.

Los autores mantienen una postura modesta, reconociendo que el estudio fue in vitro y no simuló variables clínicas como la saliva, la sangre o la apertura bucal. Asimismo, señalan que, si bien se evaluó la veracidad, la precisión del sistema requiere una evaluación futura. Adicionalmente, el estudio se centró en la exactitud de la adquisición de datos y no evaluó la exactitud del registro posterior al alinear estos datos con los diseños protésicos. Se recomienda la investigación futura in vivo para validar estos hallazgos en un entorno clínico.