Effect of metal sleeve integration on implant placement accuracy using additively manufactured tooth-supported surgical guides: an in vitro study

Quando un dentista deve sostituire un dente mancante con una radice artificiale, la procedura si basa sulla precisione. L'obiettivo è inserire una vite simile a un impianto nell'osso mascellare con un angolo e una profondità specifici, perfettamente allineati con l'occlusione del paziente. Per raggiungere questo scopo, molti chirurghi utilizzano un piano digitale creato al computer, che viene poi trasferito nella bocca del paziente tramite un modello o guida personalizzata. Questa guida si incastra sui denti rimanenti e presenta dei fori che indirizzano la punta del trapano esattamente dove il computer ha stabilito che debba andare. Per anni, il modo standard per costruire queste guide consisteva nel stampare uno stampo di plastica e inserire piccoli tubi metallici rigidi nei fori. Questi tubi metallici fungono da canale durevole per il trapano, prevenendo teoricamente l'usura della plastica o l'oscillazione della punta. Tuttavia, l'aggiunta di queste parti metalliche rende la guida più costosa, più difficile da fabbricare e talvolta difficile da inserire negli spazi ristretti della bocca. Ciò solleva una questione pratica per il mondo odontoiatrico: il tubo metallico è effettivamente necessario affinché il trapano rimanga in rotta, o una guida realizzata interamente in plastica stampata può funzionare altrettanto bene?

I ricercatori dell'Universidad Europea de Madrid hanno deciso di rispondere a questa domanda testando i due design fianco a fianco in un ambiente di laboratorio controllato. Non hanno utilizzato pazienti umani per questo esperimento. Invece, hanno creato trentadue modelli identici in resina di una mascella superiore umana, ciascuno privo di un singolo dente nella parte posteriore. Questi modelli sono stati realizzati partendo dalla scansione digitale della bocca di un vero paziente, garantendo che ogni test partisse dalla stessa identica forma anatomica. Il team ha diviso questi modelli in due gruppi. Nel primo gruppo, ha utilizzato guide chirurgiche stampate interamente con una speciale plastica biocompatibile, con i fori per il trapano formati direttamente dalla stampante. Nel secondo gruppo, ha utilizzato guide che apparivano identiche ma che includevano i tradizionali tubi metallici inseriti nella plastica. Entrambi i set di guide sono stati progettati dallo stesso piano informatico e fabbricati utilizzando la stessa tecnologia di stampa 3D ad alta risoluzione.

L'esperimento è proceduto con un singolo chirurgo che inseriva impianti dentali in tutti i trentadue modelli. Il chirurgo ha seguito esattamente gli stessi passaggi per ogni modello, utilizzando la guida per dirigere il trapano e successivamente inserendo un impianto standard. Una volta posizionati gli impianti, i ricercatori hanno scansionato nuovamente i modelli per vedere esattamente dove l'impianto fosse finito rispetto a dove previsto dal piano al computer. Hanno misurato la differenza in tre modi: quanto la parte superiore dell'impianto fosse distante dal punto pianificato in senso orizzontale, quanto in senso verticale e di quanto l'angolo dell'impianto si fosse deviato dal piano.

I risultati hanno mostato che i tubi metallici non fornivano un vantaggio misurabile in termini di accuratezza. Le guide realizzate interamente in plastica si sono comportate allo stesso modo delle guide con le guaine metalliche. Osservando la posizione orizzontale degli impianti, le guide composte solo di plastica presentavano una deviazione mediana di 0,36 millimetri, mentre le guide con guaina metallica presentavano una deviazione mediana di 0,28 millimetri. Questa minuscola differenza non era statisticamente significativa, il che significa che avrebbe potuto essere dovuta al caso. Allo stesso modo, per la posizione verticale, le guide in plastica deviavano di una mediana di 0,53 millimetri e le guide con metallo di 0,63 millimetri, una differenza che era anch'essa non significativa. Persino l'angolo dell'impianto, che è spesso la parte più difficile da controllare, non ha mostrato alcuna vera differenza tra i due gruppi; le guide in plastica erano inclinate mediamente di 8 gradi rispetto al piano, mentre quelle con metallo di 10 gradi, un divario che i ricercatori hanno determinato non essere significativo.

Questi risultati suggeriscono che il tubo metallico rigido non è l'unico modo per garantire che un trapano rimanga in traiettoria. Lo studio indica che una guida di plastica ben progettata, prodotta con le moderne tecnologie di stampa 3D, può raggiungere lo stesso livello di precisione della versione tradizionale rinforzata con il metallo. Questo non significa che i tubi metallici siano inutili o che non saranno mai necessari, ma dimostra che per questo specifico tipo di guida supportata dai denti, la componente metallica non migliora significativamente il risultato finale. I ricercatori hanno osservato che entrambi i tipi di guide presentavano comunque alcuni piccoli errori, il che è previsto poiché il processo coinvolge molte fasi, dalla scansione iniziale al computer fino alla foratura finale, e ogni fase aggiunge una piccola quantità di incertezza. Tuttavia, il fatto che le guide in plastica corrispondessero a quelle con metallo suggerisce che i dentisti potrebbero essere in grado di semplificare il proprio flusso di lavoro e ridurre i costi utilizzando guide senza guaine metalliche, a condizione di seguire rigorosi protocolli di pianificazione e produzione.

È importante ricordare che questo studio si è svolto in un laboratorio su modelli in resina, non in bocche umane viventi. I ricercatori hanno controllato variabili come la saliva, la densità ossea e il movimento del paziente, che sono fattori esistenti nella chirurgia reale. Pertanto, sebbene i risultati siano promettenti, essi si applicano specificamente alle condizioni testate. Lo studio conferma che, in queste circostanze controllate, la guaina metallica non cambia l'accuratezza del posizionamento dell'impianto. Per ora, la scelta tra una guida in plastica e una guida con guaina metallica può dipendere da altri fattori, come lo spazio disponibile nella bocca del paziente o l'attrezzatura specifica utilizzata da una clinica, piuttosto che da una differenza garantita nell'accuratezza del posizionamento dell'impianto. Il lavoro fornisce un'alternativa chiara e basata sui dati alla lunga assunzione che il metallo sia sempre richiesto per la precisione nella chirurgia dentale guidata.