Risultati della ricerca e studi inclusi

In totale, 132 studi sono stati inclusi nella presente revisione della letteratura. Questi articoli sono stati pubblicati in un periodo di 10 anni, cioè tra gennaio 2007 e luglio 2017, e hanno dimostrato una notevole variazione rispetto al tipo di studio, al disegno dello studio e ai risultati. Tra questi studi, 20 erano revisioni della letteratura precedente, 78 erano studi clinici in vivo (6 studi randomizzati controllati/crossover, 31 studi controllati/comparativi; 24 studi di coorte/serie di casi; 17 case report) e 34 erano studi comparativi in vitro.

Focused questions

1. Quali sono i vantaggi e gli svantaggi delle impronte ottiche rispetto alle impronte convenzionali?

I vantaggi e gli svantaggi delle impronte ottiche rispetto alle impronte fisiche convenzionali (cioè le impronte realizzate con vassoi e materiali) sono presentati di seguito e riassunti nella tabella 1.

Meno disagio per il paziente

La capacità di catturare direttamente tutte le informazioni delle arcate dentali del paziente, e di conseguenza i loro modelli 3D, senza utilizzare le impronte fisiche convenzionali, è uno dei vantaggi delle impronte ottiche . Infatti, le impronte fisiche convenzionali possono causare un disagio momentaneo per il paziente a causa della scomodità e dei disagi derivanti dai materiali posizionati sui portaimpronte (sia generici che personalizzati). Alcuni pazienti (ad esempio pazienti con un forte riflesso faringeo o bambini) sembrano non tollerare la procedura classica. Per questi pazienti, la sostituzione dei materiali da impronta convenzionali con la luce è un vantaggio; l’impronta ottica è quindi apprezzata. L’impronta ottica diminuisce il disagio del paziente in modo significativo rispetto all’impronta fisica tradizionale. Infatti, elimina la necessità di materiali e portaimpronte, che sono spesso sgraditi al paziente. I pazienti tendono a preferire le impronte ottiche piuttosto che quelle convenzionali, come riportato dalla letteratura .

Efficienza temporale

Diversi studi hanno dimostrato che le impronte ottiche sono efficienti in termini di tempo, in quanto consentono di ridurre i tempi di lavoro (e quindi i costi) rispetto alle impronte convenzionali . Nonostante i recenti progressi tecnologici in materia di IOS, con gli ultimi dispositivi introdotti sul mercato che consentono l’acquisizione di una scansione dell’arcata completa in meno di 3 minuti, non sembra che le maggiori differenze in termini di efficienza temporale derivino dall’atto stesso di prendere un’impronta (una scansione dell’arcata completa può richiedere 3-5 minuti, simile a quella richiesta per le impronte convenzionali), ma piuttosto dal tempo risparmiato in seguito, durante tutte le fasi successive. Infatti, con le impronte ottiche, non c’è bisogno di versare calchi in pietra e ottenere modelli fisici in gesso; è possibile inviare via e-mail i modelli virtuali 3D (file proprietari o STL) del paziente direttamente al laboratorio odontotecnico senza la necessità di consegnare nulla tramite corriere o posta ordinaria. Questo permette di risparmiare una quantità considerevole di tempo e di denaro durante l’anno di lavoro. Per gli studi dentistici attrezzati per la progettazione e la fabbricazione di restauri protesici alla poltrona, i file acquisiti durante le impronte ottiche possono essere importati in un software di progettazione assistita dal computer (CAD); una volta completata la progettazione del restauro, i file possono essere trasferiti al software di fabbricazione assistita dal computer (CAM) e messi nella macchina di fresatura. I restauri (in diversi materiali) così ottenuti saranno caratterizzati e pronti per l’applicazione clinica .

Procedimenti semplificati per il clinico

Un altro vantaggio conferito dall’uso dell’impronta ottica è quello clinico . Infatti, quando la curva di apprendimento è stata completata, l’uso di IOS può conferire ulteriori vantaggi clinici, semplificando la presa dell’impronta in casi complessi, ad esempio in presenza di impianti multipli o di gravi sottosquadri che possono rendere difficile e insidioso il rilevamento di un’impronta convenzionale. Inoltre, se il clinico non è soddisfatto di alcuni dettagli dell’impronta ottica registrata, può cancellarli e riprendere l’impronta senza dover ripetere l’intera procedura; questo aspetto fa risparmiare tempo .

Niente più calchi in gesso

Per il clinico, l’impronta ottica permette di saltare un passaggio altrimenti inevitabile (l’impronta convenzionale si basa sulla rilevazione di impronte fisiche e successiva colata di modelli in gesso) con un effetto di risparmio di tempo . L’eliminazione dei materiali da impronta convenzionali si traduce in un risparmio diretto per il clinico, con una riduzione dei costi dei materiali di consumo .

Migliore comunicazione con l’odontotecnico

Con IOS, il clinico e l’odontotecnico possono valutare la qualità dell’impronta in tempo reale . Infatti, subito dopo l’esecuzione della scansione, il dentista può inviarla via e-mail al laboratorio e l’odontotecnico può controllarla con precisione. Se l’odontotecnico non è convinto della qualità dell’impronta ottica ricevuta, può immediatamente chiedere al clinico di farne un’altra senza perdere tempo e senza dover chiamare il paziente per un secondo appuntamento. Questo aspetto semplifica e rafforza la comunicazione tra il dentista e l’odontotecnico.

Migliore comunicazione con i pazienti

L’impronta ottica è un potente strumento di comunicazione e marketing per i pazienti. Infatti, con l’impronta ottica, i pazienti si sentono più coinvolti nel loro trattamento ed è possibile stabilire una comunicazione più efficace con loro; questo coinvolgimento emotivo può avere un impatto positivo sul trattamento complessivo, per esempio, migliorando la conformità del paziente all’igiene orale. Inoltre, i pazienti sono interessati alla tecnologia e la citano ai loro conoscenti e amici, aumentando la loro considerazione per i centri dentistici dotati di queste moderne tecnologie. Indirettamente, IOS è diventato uno strumento pubblicitario e di marketing molto potente.

Curva di apprendimento

C’è una curva di apprendimento per l’adozione di IOS nello studio dentistico, e questo aspetto deve essere considerato con attenzione. I soggetti con una maggiore affinità con il mondo della tecnologia e dei computer (ad esempio i giovani dentisti) troveranno molto facile adottare IOS nel loro studio. I clinici più anziani con meno esperienza e passione per le innovazioni tecnologiche potrebbero trovare più complesso l’utilizzo dei dispositivi e del relativo software . Infine, va tenuto presente che non è ancora chiaro se una strategia di scansione sia migliore dell’altra, poiché i produttori forniscono poche informazioni sulle loro strategie di scansione. Questo è un aspetto che sarà sicuramente oggetto di ricerche approfondite nei prossimi anni, in quanto è possibile che macchine diverse, utilizzando strategie di scansione diverse, producano risultati diversi.

Difficoltà a rilevare linee marginali profonde di denti preparati

Uno dei problemi più frequenti riscontrati con IOS e con impronte ottiche è la difficoltà a rilevare linee marginali profonde su denti preparati o in caso di sanguinamento . In alcuni casi, infatti, e soprattutto in aree estetiche dove è importante per il clinico posizionare i margini protesici in modo subgengivale, può essere più difficile per la luce rilevare correttamente l’intera linea di finitura. Infatti, a differenza dei materiali da impronta convenzionali, la luce non può staccare fisicamente la gengiva e quindi non può registrare le aree “non visibili”. Problemi simili possono verificarsi anche in caso di sanguinamento, poiché il sangue può oscurare i margini protesici. Nonostante ciò, con la giusta attenzione e rapidità (il solco gengivale tende a chiudersi subito dopo la rimozione del cordone di retrazione) e le opportune strategie per evidenziare la linea di preparazione (inserimento di un cordone di retrazione singolo o doppio), ed evitare il sanguinamento (ottima igiene orale e provvisori con corretto profilo di emergenza), è possibile per il clinico rilevare una buona impressione ottica anche in contesti difficili . Recentemente, alcuni autori hanno suggerito di combinare le strategie, cioè di utilizzare in parte materiali da impronta convenzionali. Inoltre, una buona impronta ottica è il risultato di molti fattori, in particolare la qualità della preparazione protesica, la conformità del paziente all’igiene orale e la bontà dei restauri provvisori; come per le impronte convenzionali, i tessuti molli sani sono essenziali per una buona impronta ottica. Queste considerazioni sono tutte valide per i denti naturali, ma non per gli impianti dentali, dove l’uso di scanbodies (accuratamente accoppiato a calcoli CAD) risolve qualsiasi problema.

Costi di acquisto e gestione

A seconda del modello, il costo di acquisto di un IOS può essere compreso tra 15.000 e 35.000 euro. Negli ultimi anni, i produttori hanno rilasciato molti nuovi modelli sul mercato, e la crescita dell’offerta dovrebbe essere accompagnata da una riduzione dei costi di acquisto. Indipendentemente da ciò, il costo di acquisto di un IOS di fascia alta e di ultima generazione dovrebbe essere ammortizzato nel corso dell’anno grazie all’integrazione del dispositivo nel flusso di lavoro clinico nelle varie discipline dentali (protesi, ortodonzia, chirurgia implantare). Un aspetto importante da considerare sono i costi di gestione aggiuntivi legati agli aggiornamenti del software di ricostruzione. Diverse aziende produttrici hanno politiche diverse a questo proposito, ed è importante che il clinico sia pienamente informato dei costi annuali di gestione e delle tariffe, se presenti, prima di acquistare un IOS . Infine, nel caso di sistemi “chiusi”, o con IOS che producono solo formati di file proprietari, può essere richiesto un canone annuale o mensile per “sbloccare” i file e renderli utilizzabili da qualsiasi software CAD o qualsiasi laboratorio. Ancora una volta, il clinico dovrebbe essere adeguatamente informato su questi costi di gestione aggiuntivi.

2. Le impronte ottiche sono accurate come quelle convenzionali?

La caratteristica principale che un IOS dovrebbe avere è la precisione: uno scanner dovrebbe essere in grado di rilevare un’impronta precisa. Nella metrica e nell’ingegneria, l’accuratezza è definita come la “vicinanza di accordo tra il valore di una quantità misurata e un vero valore di quantità di un misurando” (JCGM 200:2012, ISO 5725-1, 1994). In definitiva, l’accuratezza è la somma di esattezza e precisione. L’esattezza, solitamente espressa in termini di distorsione, è la “vicinanza di accordo tra l’aspettativa del risultato di un test o di una misurazione e un valore vero”. La precisione è definita come “il grado di accordo tra le indicazioni o i valori delle quantità misurate ottenuti da misurazioni replicate sugli stessi oggetti in condizioni specifiche”. Idealmente, un IOS dovrebbe avere un’elevata veridicità (dovrebbe essere in grado di corrispondere il più possibile alla realtà). Un IOS dovrebbe quindi essere il più veritiero possibile, cioè essere in grado di rilevare qualsiasi dettaglio dell’impressione e permettere la creazione di un modello virtuale 3D il più simile possibile al modello reale, e che poco o nulla si discosti dalla realtà. L’unico mezzo per calcolare la veridicità di un IOS è quello di sovrapporre le sue scansioni con una scansione di riferimento ottenuta con una potente macchina industriale (scanner ottico industriale, braccio articolato, macchina di misura a coordinate) . Dopo la sovrapposizione di queste immagini/modelli, un potente software di reverse-engineering può essere utilizzato per generare mappe colorimetriche che mostrano le distanze/differenze tra le superfici dell’IOS e il modello di riferimento a livello micrometrico. La precisione può essere calcolata più facilmente, semplicemente sovrapponendo diverse scansioni/modelli presi con lo stesso IOS in tempi diversi e valutando nuovamente le distanze/differenze a livello micrometrico. Tecnicamente, un IOS potrebbe avere un’alta esattezza ma una bassa precisione, o viceversa. In entrambi i casi, le impronte ottiche sarebbero insoddisfacenti: questo influenzerebbe negativamente l’intero flusso di lavoro protesico, dove la riduzione del gap marginale è il compito principale del protesista. L’esattezza e la precisione dipendono principalmente dal software di acquisizione/elaborazione dello scanner, che svolge il compito più difficile: “costruire” i modelli virtuali 3D. Anche la risoluzione di acquisizione, cioè la differenza minima che uno strumento è in grado di misurare (cioè la sensibilità dello strumento) è importante, ma dipende dalle telecamere all’interno dello scanner, che sono generalmente molto potenti.

Ad oggi, la letteratura scientifica considera la precisione delle impronte ottiche clinicamente soddisfacente e simile a quella delle impronte convenzionali nel caso di restauri di denti singoli e protesi parziali fisse fino a 4-5 elementi. Infatti, l’esattezza e la precisione ottenute con le impronte ottiche per questi tipi di restauri di breve durata sono paragonabili a quelle ottenute con le impronte convenzionali . Tuttavia, le impronte ottiche non sembrano avere la stessa precisione delle impronte convenzionali nel caso di restauri di lunga durata come le protesi parziali fisse con più di 5 elementi o le protesi ad arco completo su denti naturali o impianti. L’errore generato durante la scansione intraorale dell’intera arcata dentale non sembra compatibile con la realizzazione di restauri a lunga campata, per i quali sono ancora indicate le impronte convenzionali.

Tuttavia, gli scanner di ultima generazione sono caratterizzati da errori molto bassi nelle impronte dell’intera arcata, e in questo senso i dati presenti in letteratura devono essere interpretati in modo critico, poiché la preparazione e la pubblicazione di un articolo scientifico richiedono generalmente del tempo, mentre i produttori rilasciano nuovi potenti software per la costruzione di mesh molto frequentemente.

3. Quali sono le differenze tra i sistemi di impronta ottica disponibili in commercio?

Ad oggi, solo pochi studi hanno confrontato la veridicità e la precisione di diversi IOS. Quasi tutti sono studi in vitro basati su modelli, poiché attualmente non è possibile calcolare l’esattezza di IOS in vivo; inoltre, questi studi hanno disegni sperimentali molto diversi. Alcuni si sono concentrati sulla precisione dell’IOS in modelli dentati, mentre altri hanno valutato la precisione dell’IOS in implantologia orale. Indipendentemente da ciò, il risultato di questi studi è che diversi IOS hanno un’accuratezza diversa; pertanto, alcuni dispositivi sembrano avere più indicazioni per l’uso clinico (per la realizzazione di impronte per la fabbricazione di restauri a lunga durata) mentre altri sembrano avere applicazioni cliniche più limitate (per la realizzazione di restauri singoli o a breve durata). È molto difficile confrontare i risultati (in termini di esattezza e precisione) di questi studi, poiché gli scanner hanno diverse tecnologie di acquisizione delle immagini e possono quindi richiedere tecniche di scansione diverse; Purtroppo, poco si sa sull’influenza della tecnica di scansione sui risultati finali, e la letteratura scientifica dovrebbe affrontare questo argomento nei prossimi anni.

La veridicità e la precisione, tuttavia, non sono gli unici elementi che possono differenziare i dispositivi attualmente disponibili in commercio. Tutta una serie di elementi (necessità di opacizzazione con polvere, velocità di scansione, dimensioni della punta, capacità di rilevare impronte in colore) differenziano gli IOS in termini di utilizzo clinico. In particolare, i sistemi di scansione possono differenziarsi in base alla possibilità o meno di interfacciarsi liberamente con tutti i software CAD disponibili (sistemi aperti o chiusi) e ai costi di acquisto/gestione .

La necessità di polvere e di opacizzazione è tipica degli IOS di prima generazione; i dispositivi di più recente introduzione possono rilevare le impronte ottiche senza utilizzare la polvere . Tecnicamente, uno scanner che permette al clinico di lavorare senza opacizzazione dovrebbe essere preferito; infatti, la polvere può rappresentare un inconveniente per il paziente. Inoltre, applicare uno strato uniforme di polvere è complesso. Una tecnica di opacizzazione inadeguata può portare a strati di diverso spessore in vari punti dei denti, con il rischio di errori che riducono la qualità complessiva della scansione.

La velocità di scansione è certamente una questione di grande importanza per un IOS. Gli IOS hanno diverse velocità di scansione, e gli apparecchi di ultima generazione sono generalmente più veloci di quelli più vecchi. Tuttavia, la letteratura non ha chiarito quale apparecchio possa essere più efficiente: infatti, la velocità di scansione non dipende solo dall’apparecchio, ma in gran parte dall’esperienza del clinico .

Anche la dimensione della punta gioca un ruolo, soprattutto nel caso dei secondi e terzi molari (cioè le regioni posteriori del mascellare/mandibola) . Uno scanner con una punta di dimensioni limitate sarebbe preferibile per il comfort del paziente durante la scansione; tuttavia, anche gli scanner con punte più voluminose consentono un’ottima scansione nelle zone posteriori .

La possibilità di ottenere modelli 3D a colori delle arcate dentarie rappresenta una delle ultime innovazioni nel campo della scansione ottica . Ad oggi, solo pochi IOS sono in grado di realizzare impronte a colori. Generalmente, il colore viene semplicemente aggiunto ai modelli 3D derivati dalla scansione, sovrapponendoli a fotografie ad alta risoluzione. L’informazione sul colore è significativa soprattutto nella comunicazione con il paziente, ed è quindi di minore importanza clinica; in futuro, è possibile che gli IOS includano funzioni che oggi sono appannaggio dei colorimetri digitali.

Infine, un IOS dovrebbe potersi inserire in un flusso di lavoro “aperto” e dovrebbe avere un prezzo di acquisto e di gestione accessibile. Idealmente, un IOS dovrebbe avere due uscite: un file proprietario con valore legale e un file in formato aperto (ad esempio STL, OBJ, PLY). I file in formato aperto possono essere immediatamente aperti e utilizzati da tutti i sistemi CAD protesici. In questi casi, la letteratura si riferisce generalmente a un “sistema aperto”. Il vantaggio di questi sistemi è la versatilità, insieme ad una potenziale riduzione dei costi (non è necessario acquistare licenze CAD specifiche o pagare per sbloccare i file); tuttavia, un certo grado di esperienza può essere richiesto, inizialmente, per interfacciare i diversi software e le macchine di fresatura. Questo problema non si pone nel caso di IOS all’interno di un “sistema chiuso”. Tali scanner hanno come output solo il file proprietario di riferimento (chiuso), che può essere aperto ed elaborato solo da un software CAD della stessa azienda produttrice. L’impossibilità di disporre liberamente di. STL, o la necessità di pagare delle tasse per sbloccarli, rappresenta certamente il limite principale dei sistemi chiusi. Tuttavia, l’inclusione all’interno di un sistema integrato può incoraggiare il flusso di lavoro, soprattutto nel caso di utenti meno esperti. Inoltre, alcuni sistemi chiusi offrono un flusso di lavoro digitale completo e completamente integrato, dalla scansione alla fresatura, e forniscono soluzioni alla poltrona. Infine, la conversione dei file (ad esempio la conversione di file proprietari in formati aperti) può comportare una perdita di qualità e di informazioni.

Le caratteristiche più importanti che un IOS dovrebbe avere sono riassunte nella Tabella 2.

4. Ad oggi, quali sono le applicazioni cliniche degli IOS?

Gli IOS sono di grande utilità e vengono applicati in vari campi dell’odontoiatria, per la diagnosi e per la fabbricazione di restauri o dispositivi personalizzati in protesi, chirurgia e ortodonzia. IOS sono infatti utilizzati per acquisire modelli 3D a scopo diagnostico; questi modelli possono essere utili per comunicare con il paziente. La diagnosi e la comunicazione non sono però gli unici campi di applicazione degli IOS. In protesi, gli IOS sono utilizzati per realizzare impronte di preparazioni di denti naturali per la fabbricazione di una vasta gamma di restauri protesici: intarsi/onlay in resina, cappette in zirconia, corone singole in disilicato di litio, zirconia, metallo-ceramica e ceramica integrale, nonché strutture e protesi parziali fisse. Diversi studi e revisioni della letteratura hanno dimostrato che il gap marginale delle corone singole in ceramica realizzate da scansioni intraorali è clinicamente accettabile e simile a quello delle corone prodotte da impronte convenzionali. Le stesse considerazioni possono essere estese a restauri di breve durata come le protesi parziali fisse da tre a cinque elementi , ovviamente considerando le differenze derivanti dalle diverse accuratezze dei vari IOS. Ad oggi, la letteratura non supporta l’uso di IOS nelle impronte a tutto arco: diversi studi e revisioni della letteratura hanno dimostrato che la precisione di IOS non è ancora sufficiente in casi clinici così impegnativi.

In prostodonzia, IOS può essere utilizzato con successo per catturare la posizione 3D degli impianti dentali e per realizzare restauri supportati da impianti. La posizione 3D degli impianti catturata con IOS viene inviata al software CAD, dove i corpi di scansione sono accoppiati con una libreria di impianti, e i restauri protesici desiderati possono essere disegnati in pochi minuti; questo restauro può poi essere fisicamente realizzato mediante fresatura attraverso una potente macchina CAM utilizzando materiali ceramici. Attualmente, corone singole supportate da impianti, ponti e barre possono essere fabbricati con successo da impronte ottiche. Analogamente a quanto riscontrato in letteratura per i denti naturali, l’unica apparente limitazione all’uso della IOS in implantologia è quella dei restauri a lunga campata su impianti multipli (come i ponti a lunga campata e le arcate complete fisse supportate da più di quattro impianti): almeno questo è quanto emerge dalle più importanti review e da diversi studi in vitro su esattezza e precisione, che indicano che le impronte convenzionali sono la soluzione migliore per queste difficili situazioni cliniche.

Al momento, solo pochi studi hanno affrontato l’uso di IOS per la fabbricazione di protesi parzialmente e completamente rimovibili; in particolare, quest’ultima applicazione presenta ancora alcuni problemi dovuti all’assenza di punti di riferimento e all’impossibilità di registrare le dinamiche dei tessuti molli. Tuttavia, IOS può essere utilizzato con successo per applicazioni di design digitale del sorriso, per la realizzazione di post e core e per la fabbricazione di otturatori, in casi complessi.

La scansione del modello dentale può essere sovrapposta anche ai file della tomografia computerizzata a fascio conico (CBCT), tramite un software specifico, per creare un modello virtuale del paziente. Questo modello viene utilizzato per pianificare il posizionamento degli impianti e per disegnare uno o più stent chirurgici utili per posizionare le fixture in modo guidato. L’uso di IOS in questo senso ha soppiantato la vecchia tecnica della doppia scansione con la sola CBCT, che si basava su scansioni radiologiche del paziente e dei modelli in gesso dei pazienti. Infatti, la risoluzione di scansione della CBCT è inferiore a quella di IOS; l’uso di IOS permette quindi di rilevare tutti i dettagli delle superfici occlusali con maggiore precisione. Questo può fare la differenza, ad esempio, nella preparazione di dime chirurgiche supportate da denti. Tuttavia, occorre fare attenzione, poiché l’uso di IOS nella chirurgia guidata è solo agli inizi.

Infine, gli IOS rappresentano uno strumento molto utile in ortodonzia per la diagnosi e la pianificazione del trattamento. Infatti, le impronte ottiche possono essere utilizzate come punto di partenza per la realizzazione di tutta una serie di dispositivi ortodontici personalizzati, tra cui vanno menzionati gli allineatori. Nei prossimi anni, sarà probabile che quasi tutti gli apparecchi ortodontici saranno progettati a partire da una scansione intraorale, quindi saranno interamente “custom” e adattati alle specifiche esigenze cliniche del paziente .

Le più importanti indicazioni e controindicazioni cliniche sull’uso della IOS sono riassunte nella tabella 3.