Pianificazione implantoprotesica digitale. Progettazione e realizzazione di riabilitazioni “full arch” a carico immediato

La realizzazione di estese riabilitazioni implantosupportate nel paziente edentulo richiede un approfondito iter diagnostico che comprende la tempistica d’intervento, la valutazione chirurgica implantare e il progetto protesico, e che consideri anche il risultato estetico che spesso coinvolge tutto il distretto medio e inferiore del volto. Soprattutto nel protocollo riabilitativo a carico immediato, le fasi diagnostica e di impostazione del piano di trattamento rivestono grande importanza. Per questo un’accurata analisi progettuale assistita da software diagnostici rappresenta oggi la soluzione più corretta e completa per la formulazione del progetto riabilitativo. Da tempo la pianificazione implantare può essere trasferita con precisione al piano terapeutico reale con l’implantologia computer assistita e oggi, grazie alla tecnologia CAD/CAM integrata nei software diagnostici, è possibile associare al progetto chirurgico anche la progettazione e la costruzione della protesi per il carico immediato delle fixture.
La grande diffusione degli esami tomografici volumetrici a fascio conico del distretto faciale (CBCT) è dovuta alla migliore completezza diagnostica che essi offrono rispetto agli esami radiografici bidimensionali. Grazie alla minore emissione di radiazioni rispetto alla tomografia assiale (MSCT), l’impiego della tecnologia CBCT offre all’odontoiatra l’opportunità di accedere più frequentemente a una visione tridimensionale del segmento scheletrico analizzato in fase prechirurgica (1). I dati DICOM ottenuti dalla CBCT vengono elaborati dai numerosi software diagnostici dedicati alla simulazione dell’intervento implantare (2). La pianificazione chirurgica virtuale viene trasferita “in vivo” grazie alla costruzione della dima chirurgica che guida fedelmente il posizionamento degli impianti, come da progetto, mediante l’intervento guidato con tecnica “flapless” mininvasiva (3). I moderni software di diagnostica e progettazione implantare possono inoltre sovrapporre le immagini DICOM alle scansioni ottiche dei modelli e delle protesi diagnostiche, integrando la programmazione chirurgica con il layout protesico. L’obiettivo è quindi l’integrazione del progetto implantare con il mock-up della protesi, al fine di definire non soltanto gli aspetti chirurgici, ma anche quelli funzionali ed estetici, propri delle riabilitazioni protesiche implantosupportate. Con la tecnologia CAD/CAM è possibile infine costruire il manufatto protesico identico al progetto digitale, comprensivo delle connessioni implantari: sul modello ottenuto dal progetto digitale si realizza il provvisorio per il carico immediato. Nel presente lavoro descriviamo un’innovativa procedura operativa che grazie alle opportunità offerte dalle tecnologie digitali e a un protocollo diagnostico terapeutico digitalizzato, integra l’implantologia computer assistita con la realizzazione di protesi precostruite per il carico implantare immediato.

MATERIALI E METODI

Il metodo di lavoro proposto si prefigge come obiettivo di fornire un workflow diagnostico e terapeutico che utilizzi tecnologie digitali avanzate al fine di realizzare riabilitazioni protesiche a supporto implantare al contempo funzionali ed estetiche. Il protocollo è stato definito e denominato CAR (Computer Aided Rehabilitation) perché integra e completa il percorso progettuale caratteristico dell’implantologia computer assistita (CAI). La progettazione implantare virtuale è preceduta da un iter diagnostico esteso allo studio morfologico, funzionale ed estetico del terzo medio ed inferiore del volto, finalizzato alla corretta realizzazione di protesi ortopediche dento-alveolari a supporto implantare, necessarie soprattutto nei casi di edentulia atrofica associata a dismorfismo indotto. La CAR è in sintesi un protocollo integrato di elaborazione digitale della diagnostica radiologica e clinica finalizzata alla verifica di una corretta progettazione protesica nel rispetto delle funzioni orali e dell’estetica facciale (4).
In tabella 1 sono schematicamente riassunte le indagini cliniche e strumentali impiegate per la formulazione del progetto riabilitativo.
La raccolta dei dati clinici e strumentali si arricchisce anche della diagnostica per immagini, finalizzata all’elaborazione digitale dei dati ottenuti. Una maggiore completezza diagnostica e la programmazione dell’intervento riabilitativo con le nuove tecnologie garantiscono la previsualizzazione del risultato clinico.

Diagnostica clinica ed esame obiettivo	Visita, anamnesi, esame obiettivo e facciale
Diagnostica strumentale dell’occlusione	Montaggio dei modelli in articolatore, valli di prova, protesi diagnostiche
Diagnostica per immagini	Ortopantomografia e tomografia computerizzata, teleradiografia latero-laterale (esame cefalometrico), fotografia clinica (esame cefalometrico delle parti mobili)
Studio prechirurgico	Dime radiologiche, dime chirurgiche, analisi della TC con software dedicati, programmazione degli impianti e della guida chirurgica tramite software (CAI), oggettivazione del risultato estetico e funzionale delle protesi diagnostiche (cefalometria 3D)
Protesi	Progettazione e realizzazione CAD/CAM della protesi a carico immediato

Diagnostica e progettazione digitale
Il workflow proposto per il paziente edentulo o che necessita di una bonifica totale degli elementi dentari residui prevede come prima fase lo sviluppo di modelli studio tradizionali, montati in articolatore. Essi fungono da base per la costruzione di una protesi totale provvisoria diagnostica, che il paziente porterà fino al momento della chirurgia implantare. Il manufatto rimovibile deve contenere tutte le informazioni, funzionali ed estetiche, da trasferire alla protesi fissa implantosupportata, ed essere funzionalizzato. La congruità della protesi totale diagnostica deve essere verificata periodicamente, prima dell’esame CBCT. Deve essere stabile e se necessario ribasata per adattarsi all’atrofia dei tessuti ossei e al rimodellamento della mucosa nei casi di bonifica degli elementi naturali. In questa fase uno studio cefalometrico dei tessuti molli e scheletrici sulla teleradiografia latero-laterale permette di ricontrollare oggettivamente la correttezza di parametri fondamentali funzionali ed estetici, quali il riassetto delle dimensioni verticali, l’inclinazione del piano occlusale, il montaggio dei denti e la risposta dei tessuti molli al nuovo sostegno del labbro (5, 6, 7) (figg. 1 e 2).

 

 

 

La protesi diagnostica, secondo la procedura RealGuide (3Diemme, Cantù, Italia) che di seguito andiamo a descrivere, serve inoltre da dima radiologica durante il successivo esame radiografico con apparecchiatura CBCT. La guida radiologica non necessita di elementi radiopachi, ma viene munita di un apposito repere extraorale (3DMarker) da includere nel volume durante la scansione tomografica (fig. 3). La presenza del 3DMarker è necessaria per il corretto posizionamento del layout protesico durante la successiva progettazione implantare virtuale (8).

 

Ottenuti i dati dalla TC a fascio conico in formato DICOM, questi vengono accoppiati con una procedura di best fit matching con la scansione ottica del modello e con la scansione della protesi diagnostica, effettuate con scanner da laboratorio (fig. 4). L’integrazione dei dati provenienti dall’esame radiografico e dalle scansioni ottiche fornisce una completa e accurata ricostruzione tridimensionale dell’anatomia del paziente visualizzabile attraverso il software di Imaging e progettazione implantare dedicato (3Diagnosys v4.1, 3Diemme, Cantù, Italia).
In ambiente virtuale, chirurgo e protesista completano la fase diagnostica e pianificano il posizionamento delle fixture.

 

Nel caso clinico descritto la scarsa quantità ossea residua ha indirizzato il chirurgo verso la scelta di un intervento implantare a numero ridotto di impianti, secondo la tecnica Just On Four mandibolare (Biosafin, Milano, Italia). Sono stati utilizzati quattro impianti Winsix TTx in posizione intraforaminale, dei quali i due distali inclinati di 30 gradi, per ridurre il cantilever protesico in zona molare, secondo una tecnica ormai consolidata (9). La presenza nelle librerie del programma dei modelli virtuali degli impianti e dei monconi protesici facilita ulteriormente il posizionamento delle connessioni protesiche. Il progetto non si limita al posizionamento spaziale degli impianti, ma si completa con la pianificazione delle connessioni protesiche e dei loro rapporti con la mucosa e la gengiva aderente. Tutta la progettazione è conseguente alla visualizzazione della futura struttura protesica sovrastante, per una pianificazione chirurgica realmente protesicamente guidata (fig. 5).

 

Il progetto risultante viene quindi utilizzato per la modellazione virtuale automatica della guida chirurgica (PlastyCAD v1.5, 3Diemme, Cantù, Italia), realizzata con tecnologie CAD/CAM o di prototipazione rapida. Contemporaneamente è possibile importare il progetto digitale degli impianti, con l’aggiunta degli abutment prescelti virtualmente, in qualsiasi software aperto di progettazione protesica per la realizzazione della protesi provvisoria postchirurgica a carico immediato (fig. 6).

 

 

Fase chirurgica
La fase chirurgica si realizza con il classico protocollo dell’implantologia mininvasiva, quindi con intervento flapless guidato dalla dima chirurgica. Il momento del posizionamento della dima è cruciale per il corretto posizionamento delle fixture, soprattutto nei casi di dime ad esclusivo appoggio mucoso. Come evidenziato in figura 7, la dima è inserita ad appoggio mucoso sull’arcata edentula e viene mantenuta in posizione dal paziente attraverso un vallo in silicone, denominato indice chirurgico, che riproduce fedelmente l’occlusione abituale. Questo metodo garantisce un appoggio mucoso uniforme della dima e riproduce la normale compressione della protesi diagnostica sulla mucosa resiliente. La base della dima infatti ripete esattamente l’appoggio della protesi totale diagnostica, il suo posizionamento risulta essere corretto se la chiusura in abituale del paziente ne stabilisce posizione e compressione. In figura 8 è visibile un momento della fase chirurgica in cui il mounter guida con precisione l’inserimento implantare scorrendo all’interno del cilindro guida fissato alla dima. Al termine della fase chirurgica si procede all’avvitamento dei cilindri per protesi avvitata sugli abutment. La fissazione del provvisorio precostruito sulle connessioni cilindriche avviene con cemento composito duale. Si ottiene così una connessione diretta e passiva del provvisorio agli abutment implantari, compensando le discrepanze esistenti tra la posizione reale degli impianti e il loro posizionamento digitale (fig. 9).

 

 

 

 

RISULTATI

La corretta applicazione della metodica in ogni sua fase, è fondamentale per ottenere risultati che siano predicibili e ripetibili. In ambito protesico è la correttezza della costruzione della protesi diagnostica a garantire l’efficacia del provvisorio avvitato a carico immediato. Quest’ultimo infatti è costruito dal pieno via CAD/CAM dai dati della scansione ottica della diagnostica, non può quindi essere modificato dopo la sua fresatura. Un errore nella costruzione della protesi radiologica/diagnostica viene quindi trasferito in toto alla protesi postchirurgica creando un difetto di posizione, morfologico o estetico di non facile risoluzione. È per questo che spesso non si utilizzano le protesi preesistenti del paziente, se già portatore di protesi totale, spesso incongrue (10).
Il corretto posizionamento degli impianti attraverso la dima chirurgica è stata oggetto di molti studi e lavori scientifici che negli anni hanno valutato la fedeltà del posizionamento implantare al layout digitale e di conseguenza la validità della tecnica computer assistita (11, 12, 13, 14). Grazie all’evoluzione della tecnica costruttiva della dima, interamente digitale, e alla sua stabilizzazione, oltre alla riduzione delle tolleranze della componentistica per la chirurgia guidata e alla fedeltà delle immagini tridimensionali delle scansioni ottenute dalla CBTC, siamo in grado oggi di garantire elevati livelli di accuratezza. Lo scostamento del posizionamento implantare rispetto al progetto è quasi sempre submillimetrico, sia la deviazione angolare che lo scostamento lineare degli impianti ci permettono di operare con tranquillità anche con tecnica flapless. Già in fase progettuale consideriamo l’eventuale margine medio di errore, operando in sicurezza. In tabella 2 sono riportati i dati di accuratezza del caso presentato raccolti mediante sovrapposizione digitale della CBTC del progetto e di uno stesso esame effettuato postchirurgico per il controllo radiologico delle fixture. I risultati sono molto confortanti e ripetuti in tutti i casi trattati (tab. 2).

 

 

DISCUSSIONE

Il metodo proposto ha lo scopo di dimostrare come in odontoiatria un flusso di lavoro altamente informatizzato possa essere impiegato per la progettazione e la realizzazione delle riabilitazioni protesiche fisse a supporto implantare. Il protocollo CAR è innovativo dal punto di vista diagnostico e della funzionalità chirurgica, sfrutta al massimo la reale disponibilità ossea tenendo presenti le necessità protesiche, funzionali ed estetiche. Un ulteriore vantaggio della metodica risiede nella velocità di intervento, poiché dopo la fase chirurgica non occorre rilevare le impronte avendo già a disposizione la protesi provvisoria realizzata con tecnica di fresaggio da scansione della protesi diagnostica e adattata alle connessioni implantari sul modello stereolitografico (15). L’utilizzo di un sistema digitale “aperto” consente inoltre l’interazione tra diversi software e la realizzazione dei manufatti con qualsiasi piattaforma CAD/CAM o macchina RP (prototipazione rapida).
L’implantologia computer assistita si serve di programmi non solo dedicati alla progettazione delle fixture, ma anche della protesi post chirurgica. Il progetto protesico, oltre a guidare la posizione implantare, viene inviato ad apparecchiature CAD/CAM per la sua realizzazione stereolitografica. Con l’impiego di un solo software si possono quindi progettare sia la dima chirurgica per l’intervento flapless mininvasivo, sia la struttura protesica provvisoria, che viene realizzata prima dell’intervento chirurgico. L’efficacia a distanza del carico immediato è riportata da studi retrospettivi che riportano dati di efficacia molto confortanti (18). Per verificare l’accuratezza della procedura sono stati proposti differenti metodi di valutazione (16, 19). L’indagine radiografica tomografica di controllo, necessaria dopo l’inserimento implantare, può essere utilizzata per calcolare il grado di precisione della sistematica. Viene eseguita perciò una CBTC di controllo con la quale si valutano tridimensionalmente il posizionamento implantare e la guarigione dei tessuti (fig. 10). Sovrapponendo il file dell’indagine volumetrica di controllo a quello del progetto implantare digitale è quindi possibile misurare con precisione la discrepanza di posizione di ogni singolo impianto.
Vengono normalmente misurati lo scostamento angolare lungo l’asse maggiore delle fixture e le distanze lineari sia all’apice che al colletto degli impianti. La media dei risultati ottenuti indica il grado di precisione della metodica. Il livello medio di accuratezza del posizionamento degli impianti rispetto al progetto nel caso trattato è più che soddisfacente, se la si confronta con i valori riportati nelle revisioni sistematiche in letteratura (17). Ciò significa che la procedura clinica, la componentistica hardware e il software, se utilizzati secondo precisi protocolli, portano a risultati più che soddisfacenti.

 

 

CONCLUSIONI

Il protocollo CAR può rappresentare un approccio clinico alla soluzione dell’edentulia di una o entrambe le arcate nel paziente edentulo anche in presenza di importanti atrofie ossee. Esso consente la previsualizzazione in digitale della riabilitazione implantoprotesica che si intende eseguire e del rapporto tra le posizioni spaziali di fixture e sovrastrutture protesiche, con un livello di precisione nelle tre dimensioni clinicamente accettabile e comunque tale da permettere al clinico di giungere, a conclusione del percorso diagnostico iniziale, ad un progetto riabilitativo che tenga conto delle quote ossee utilizzabili, e delle proprietà del manufatto protesico a carico immediato quale mezzo per il ripristino funzionale ed estetico dell’apparato masticatorio.