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DT Italian Edition, Ottobre 2010, Anno VI n. 10

4 Italian EditionAnno IV n. 2 - Ottobre 2010 Clinica & Ricerca OT pagina 3 La fase successiva consiste nell’interfacciare il modello digitale delle arcate denta- rie alla CBCT, il che permette un’analisi molto precisa delle strutture ossee (CBCT) e den- tarie (scansione del modello): infatti la sola TC Cone Beam non fornisce dati sufficienti per una dettagliata rappresentazio- ne degli elementi dentari, neces- saria per la realizzazione del set up ortodontico(6) (Fig. 4). Per consentire una corretta sovrapposizionedeiduerecordsè stata ideata una cera di mastica- zione dotata di tre punti di repe- re chiamata refence aligner, che deve essere rilevata sul paziente contestualmente all’esecuzione delle impronte di precisione. La reference aligner è costituita da una cera rigida di tipo MOICO extra hard, da un arco di soste- gno e da tre sfere. Le sfere sono costituite da vetro calcico, che è un materiale radiopaco. La cera è indossata dal paziente duran- te l’esecuzione della CBCT ed è poi interposta tra le arcate del modello in gesso durante la scansione ottica (Fig. 5). È importante sottolineare che lo spessore minimo della cera non altera la validità dell’esame radiografico e di conseguenza i risultati della cefalometria da esso ricavati. Un software rico- nosce le sfere (reperi) presenti sulla CBCT, ne individua il dia- metro e lo sovrappone alle sfere presenti sul modello. Attual- mente, tale metodo è l’unico che permette la sovrapposizione con un margine di errore inferiore al decimo di millimetro(7) . Una volta acquisite e coordi- nate le immagini, è possibile eseguire ogni tipo di analisi in vista del trattamento chirur- gico. I software utilizzati sono dotati di potenti strumenti di segmentazione che permettono di separare il complesso maxil- lo-facciale dalla mandibola rica- vando due immagini distinte. Tale possibilità è di fondamen- tale importanza nella program- mazione ortodontico-chirurgica per la previsione degli sposta- menti delle basi ossee. Il clinico può selezionare i tessuti che devono essere spo- stati, con una procedura simile a quella manuale. È possibile, ad esempio, selezionare le linee osteotomiche e simulare un avanzamento o un arretramento mandibolare, spostando avanti o indietro la mandibola rispetto al mascellare superiore, deter- minando millimetricamente l’entità dello spostamento neces- sario per ottenere la correzione della disgnazia (Fig. 6). Effettuata la correzione sche- letrica, è possibile realizzare un set up dentale ortodontico 3D e visualizzare in tal modo la cor- rezione dentaria al termine del trattamento. Infine, riportando le basi ossee (e le arcate dentarie con il set up finale) nella posizione iniziale della disgnazia, avremo il modello ideale da raggiungere con la terapia ortodontica prima del trattamento chirurgico: su tale modello è possibile costrui- re, con tecnica CAD/CAM delle mascherine di guida per veri- ficare il raggiungimento degli obiettivi ortodontici pre-chirur- gici(8) . La chirurgia virtuale ha un duplice obiettivo: verificare che i movimenti siano possibili; posizionare i modelli secondo rapporti necessari per la costru- zione degli splint chirurgici, che saranno usati durante l’inter- vento. La sovrapposizione dei modelli delle arcate digitali per- mette di ridurre le fasi durante la programmazione, poiché non è necessario rilevare l’arco fac- ciale né effettuare il montag- gio in articolatore. Tutti i dati possono essere, infatti, ricavati dall’interfacciaCBCT-scansione dei modelli. L’orientamento del- la ricerca scientifica è impronta- to verso l’implementazione del sistema mediante lo sviluppo di scanner intra-orali, che consen- tiranno di rilevare direttamente le impronte tridimensionali del- le arcate dentarie, escludendo lo step della presa delle impronte che, per quanto preciso, non è privo di errori(9,10) . L’applicazione di questi sof- tware è complessa, ma van- taggiosa, poiché migliora la tecnica ortodontica e chirurgica e garantisce un’ottima qualità del risultato finale. La possibilità di rendere le procedure computer-dipenden- ti, infatti, garantisce la standar- dizzazione e una grande facilità di controllo contrariamente alle tecniche tradizionali che sono operatore-dipendenti e, per defi- nizione, maggiormente soggette a imprecisioni. Parte III: Realizzazione di apparecchiature multibracket customizzate di S. Lombardo, G. Passaler, G. Farronato Fig. 4 - Interfaccia CBCT / Modello digitale. Fig. 5 - Reference Aligner. Fig. 6 - Rendering 3D e selezione strutture anatomiche. Nella programmazione orto- dontico-chirurgica virtuale, quando sia stato effettuato il riposizionamento delle basi ossee nella loro posizione ideale, è possibile procedere alla realiz- zazione del set-up ortodontico digitale. I software sviluppati recentemente per la realizza- zione degli spostamenti denta- ri, eseguono la segmentazione dei singoli elementi in modo automatico. Il clinico ha così la visione 3D dei rapporti dento- alveolari ed è in grado di variare il tip e il torque, di ruotare e tra- slare gli elementi dentari nei tre piani dello spazio, e simulare in questo modo il trattamento orto- dontico.Pervisualizzareinmodo diretto e immediato gli obiettivi prefissati dalla terapia ortodon- tica prechirurgica, il software propone due immagini sovrap- poste con due colori diversi, una rappresentante la situazione ini- ziale, l’altra rappresentante la situazione ideale da raggiungere (Figg. 7, 8). Si crea così un set-up digitale che tiene conto di tutti i parame- tri necessari ad ottenere un’oc- clusione che sia funzionale. Il primo passo per la rea- lizzazione di bracket custo- mizzati è possibile grazie allo sviluppo di una sistematica CAD/CAM(11,12). La tecnologia CAD/CAM consiste di due fasi: una fase di progettazione CAD (Compu- ter Aided Design), e una fase di produzione CAM (Computer Aided Manufacture)(13) effettua- ta mediante computer che forni- scono istruzioni di movimento a macchine utensili, permettendo in questo modo la realizzazione dei prodotti finiti(6) . È opportuno ricordare che queste macchine possono lavo- rare per asportazione (fresatori CNC o torni CNC) o per appo- sizione (stereolitografia), stam- pa 3D per materiali plastici/ compositi, o sinterizzazione laser (SLS) e fusione laser (SLF) per i materiali metallici. La caratteristica che rende individuale il bracket, e permet- te quindi un trattamento indivi- dualizzato, è la sua base. Questa viene disegnata sul software CAD e posizionata al centro ide- ale della superficie del dente; a questo punto il computer ci per- metterà di ottenere il disegno del bracket personalizzato (Figg. 9, 10). È possibile distinguere, nel progettare il design del bracket, una personalizzazione parzia- le e una totale: con la prima si intende la possibilità di persona- lizzare, nella dimensione e nella forma, la porzione che si inter- faccia con la superficie del dente. Questo tipo di bracket presenta un angolo standard rispetto alla porzione non personalizzabi- le dei twins del bracket. Con la seconda, invece, è possibile per- sonalizzare anche l’angolo tra la base del bracket e la porzione contente i twins. Quest’ultima è la condizione ideale da raggiun- gere, poiché i parametri spaziali degli elementi dentari rispetto al piano occlusale variano in fun- zione delle classi dentarie. Una volta conclusa la fase di progettazione, i bracket sono pronti per essere realizzati dalla macchina utensile. Tali macchine, dovendo rea- lizzare dispositivi ortodontici di piccolissime dimensioni qua- li i brackets, devono usufruire di condizioni standardizzate e ripetibili per poter garantire la massima precisione e ridurre la percentuale di errore. Per tale ragione, esse saranno tanto più grandi e complesse quanto mag- giore è la precisione richiesta. È d’obbligo, inoltre, disporre di un ambiente dedicato in cui i pavimenti siano rivestiti di un materiale ammortizzante che consenta di stabilizzare le frese e annullare almeno in parte le vibrazioni. È inoltre necessario l’impiego di frese di diametro molto pic- colo, quantificabile nell’ordine del millesimo di millimetro. Ad esempio, considerando che la fresa di diametro più piccolo può asportare tre centesimi a passag- gio, sono necessari circa 3-4 pas- saggi per eseguire il solco della mesh sulla superficie della base del bracket che si interfaccia con l’elemento dentario (Fig. 11). Il progresso tecnologico rap- presentato dalle tecniche CAD/ CAM che abbiamo descritto, è determinato dalla digitalizza- zione(14) del design e dalla pro- duzione computer-dipendenti. I vantaggi che ne conseguono, risiedono in primo luogo nel miglior controllo del ciclo pro- duttivo e nella significativa riduzione di errori e impreci- sioni operatore-dipendenti, in secondo luogo nella possibilità di utilizzare materiali sofistica- ti altrimenti non lavorabili con tecniche tradizionali quali, ad esempio, il titanio grado 5(15) . La Bibliografia è disponibile presso l’Editore. Fig. 11 - Particolare della mesh del braket. Figg. 9, 10 - Particolari della progettazione del bracket. Fig. 7 - Sovrapposizione mascellare pre e post trattamento. Fig. 8 - Sovrapposizione mandibolare pre e post trattamento.