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

Resumo Técnico: Análise de Precisão da Moldagem Digital de Implantes de Arco Total Utilizando Fotogrametria Mediada por Navegação Dinâmica

Definição do Problema
Embora as próteses sobre implantes sejam o tratamento preferencial para pacientes edêntulos, as técnicas de moldagem convencional sofrem com tempos operatórios prolongados, desconforto do paciente e riscos de infecção. O escaneamento intraoral, embora melhore o conforto, enfrenta controvérsias de precisão em aplicações de arco total devido aos erros cumulativos da costura de imagens (stitching). A fotogrametria (PG) oferece uma solução ao capturar a posição dos implantes via marcadores ópticos sem a necessidade de costura, porém os sistemas de PG convencionais são limitados pelo alto custo de equipamentos e pela incapacidade de capturar a morfologia dos tecidos moles ou relações oclusais sem etapas adicionais de registro. Além disso, embora os sistemas de navegação dinâmica (DNS) sejam estabelecidos para guia cirúrgico, seu potencial utilidade na fase de moldagem protética permanece subinvestigado. Especificamente, a precisão do uso de câmeras de DNS para fotogrametria — denominada Fotogrametria Mediada por Navegação Dinâmica (DNMP) — requer validação contra padrões de referência estabelecidos.

Metodologia
Este estudo in vitro avaliou a veracidade (trueness) da DNMP para moldagens digitais de implantes de arco total utilizando um delineamento experimental baseado em modelos.

• Configuração Experimental: Dez modelos maxilares de resina edêntulos, cada um contendo quatro implantes Nobel Biocare, foram montados em um phantom head. Um rastreador de paciente foi fixado na linha média.
• Procedimento de Teste (DNMP): Transfers ópticos (FastMap) apresentando três superfícies curvas reflexivas foram parafusados sobre pilares multiunidades. Utilizando o sistema de Navegação 3D X-Guide, câmeras estereoscópicas capturaram os transfers a uma distância de trabalho de 60–80 cm. O sistema utilizou luz azul-violeta (420–480 nm) para gerar pontos reflexivos para o cálculo de coordenadas. Os dados resultantes foram fundidos com dados de CBCT pré-operatórios e exportados como arquivos STL.
• Procedimento de Referência (LS): Os mesmos modelos foram escaneados utilizando um scanner de laboratório de alta precisão (Ceramill Map 600), servindo como o padrão de referência.
• Análise de Dados: Os arquivos STL de teste e referência foram importados para o Geomagic Control X 2021. Características cilíndricas foram ajustadas aos corpos de escaneamento para determinar os eixos centrais e os pontos centrais superiores.
  • Métricas: Distâncias lineares (Dt) e ângulos (At) entre os corpos de escaneamento foram medidos.
  • Avaliação Estatística: A concordância foi avaliada utilizando Coeficientes de Correlação Intraclasse (ICC) e gráficos de Bland-Altman. Desvios Lineares Absolutos (LD = |Dt - Dr|) e Desvios Angulares Absolutos (AD = |At - Ar|) foram calculados.
  • Estratificação: Os desvios foram categorizados por relações posicionais dos implantes: pares ipsilaterais, diagonais, anteriores e posteriores. A ANOVA de uma via foi utilizada para testar diferenças significativas entre essas estratificações.
• Critérios de Aceitação: Os limiares de aceitabilidade clínica foram definidos em 150 µm para desvio linear e 1 grau para desvio angular.

Principais Resultados

• Concordância: O estudo demonstrou excelente concordância entre a DNMP e o scanner de laboratório. O ICC para distâncias lineares foi de 1,000 e para medições angulares foi de 0,993.
• Viés Sistemático: A análise de Bland-Altman revelou um viés linear médio de -32,78 µm (95% LoA: -151,52 µm a 85,96 µm) e um viés angular médio de 0,03 graus (95% LoA: -0,45 a 0,52 graus). Embora o viés linear tenha sido estatisticamente significativo (o IC 95% não incluiu zero), a magnitude estava bem dentro dos limites clínicos.
• Precisão Geral: O LD médio geral foi de 55,34 ± 40,60 µm, e o AD médio geral foi de 0,21 ± 0,14 graus. Todos os desvios medidos ficaram dentro dos limites de aceitabilidade clínica predeterminados (150 µm e 1 grau).
• Influência Posicional: A ANOVA de uma via indicou nenhum efeito estatisticamente significativo da relação posicional do implante sobre o LD (p = 0,070) ou sobre o AD (p = 0,509). No entanto, observou-se uma tendência onde os desvios entre os dois implantes anteriores foram numericamente superiores aos outros pares, com uma diferença quase significativa no desvio linear entre pares ipsilaterais e anteriores (p = 0,051).

Principais Contribuições

1. Validação da DNMP: O estudo fornece evidência empírica de que a DNMP alcança precisão clinicamente aceitável para moldagens de implantes de arco total, com desvios lineares e angulares comparáveis ou superiores aos valores relatados para sistemas de PG convencionais.
2. Demonstração de Dupla Funcionalidade: Confirma que os sistemas de navegação dinâmica, originalmente projetados para guia cirúrgico, podem servir efetivamente como dispositivos de imagem fotogramétrica para a fase protética, potencialmente reduzindo a necessidade de hardware de PG dedicado e caro em ambientes clínicos.
3. Integração de Fluxo de Trabalho: A pesquisa destaca a capacidade única da DNMP de aproveitar as funções de registro inerentes do DNS para alinhar as posições pós-operatórias dos implantes diretamente com os dados de CBCT pré-operatórios e arranjos dentários virtuais, agilizando o fluxo de trabalho de restauração imediata.
4. Análise Posicional: Aborda a questão específica de se a localização do implante afeta a precisão da DNMP, concluindo que, embora os implantes anteriores tenham mostrado desvios numéricos ligeiramente maiores, o sistema permanece robusto em diferentes relações posicionais.

Significância e Alegações
O artigo conclui que a DNMP é uma alternativa viável para a tomada de moldagem digital em reabilitação de implantes de arco total. Sua principal significância reside em oferecer uma solução de custo-benefício para clínicas que já possuem sistemas de navegação dinâmica, eliminando a barreira de adquirir equipamentos de fotogrametria separados. Ao integrar os dados de coordenadas dos implantes diretamente no sistema de coordenadas do design pré-cirúrgico via CBCT, a DNMP facilita um fluxo de trabalho simplificado para restaurações imediatas de arco total.

Os autores mantêm uma postura modesta, reconhecendo que o estudo foi in vitro e não simulou variáveis clínicas como saliva, sangue ou abertura de boca. Eles também observam que, embora a veracidade tenha sido avaliada, a precisão do sistema requer avaliação futura. Adicionalmente, o estudo focou na precisão da aquisição de dados e não avaliou a precisão do registro subsequente do alinhamento desses dados com os designs protéticos. Pesquisas in vivo futuras são recomendadas para validar esses achados em um ambiente clínico.