Dr. Lino Esteve Colomina. Implantólogo. Alicante
La cirugía guiada por ordenador está siendo cada vez más usada en diferentes especialidades quirúrgicas. Esta tecnología ha sido objeto de estudio en Implantología oral desde hace más de 15 años. El primer paso fue la aparición del software de simulación de implantes y planificación virtual sobre los datos del TAC. Sim-Plant™ ha sido pionero en este campo, el programa más generalizado y, sin duda, el más validado científicamente.
Desde su uso inicial como una mera herramienta de diagnóstico y planificación, ha ido evolucionando hasta presentarse hoy en día maduro, capaz de guiar la cirugía y formando ya parte de la rutina actual de tratamiento. Como evolución particular de este programa, ha surgido Facilitate™, una aplicación desarrollada para el sistema de implantes Astra Tech. Esta aplicación se presenta actualmente en España y con este motivo hemos creído conveniente revisar las ventajas que nos proporciona la colocación de implantes guiada por el ordenador.
De este compromiso básico entre estos dos elementos, surge el tratamiento individualizado que se debe proponer al paciente. El procedimiento empieza por un encerado diagnóstico sobre el que se confecciona una prueba. Una vez comprobada esta información “protésica”, se incorpora en una guía radiológica, como primer elemento, para poder luego añadirle, por medio de la exploración radiológica, el segundo elemento, o sea, la información acerca de la disponibilidad ósea en los lugares a implantar. El mejor compromiso entre ambos será el plan de tratamiento propuesto, que luego habrá que transferir a la cirugía por medio de una guía quirúrgica.
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Guías radiológico-quirúrgicas en cirugía tradicional
El modo de hacer “tradicional” suele basarse habitualmente sólo en la ortopantomografía. En el mejor de los casos, se incorporan contrastes que sirvan de marcadores de posición y a la vez de referencias para mediciones longitudinales “por la regla de tres”. Pero la Rx Panorámica produce una imagen en sólo dos dimensiones y con una significativa distorsión en ambas. A este primer error dimensional se añade un segundo, pues el paso de las guías radiológicas a guías quirúrgicas conlleva siempre alguna pérdida de precisión.
Cada vez en mayor número de casos, el TAC ha venido a sustituir a la ortopantomografía como exploración radiológica para la planificación del tratamiento en Implantología. El reformateado multiplanar, y sus cortes seccionales perpendiculares al plano curvo diseñado en los maxilares, ofrece la tercera dimensión, incrementada aún más si cabe, por la tecnología de rendering volumétrico, en el que la prótesis está también incorporada. Además el TAC nos provee de datos cuantitativos directos de la densidad ósea en unidades Hounsfield (HU). La radiación que recibe el paciente con el TAC de un maxilar es menos de la décima parte de la de un TAC de tórax convencional1, por ello es una exploración ampliamente recomendada por numerosos autores, especialmente mandatoria en casos de atrofia ósea. Pero aun usando el TAC, y obviando así el error radiológico, sigue existiendo cierta inexactitud en el paso crucial, el paso desde la imagen informática a la realidad física, cuando se elabora “manualmente” la guía quirúrgica que debe contener la información sobre las trayectorias en las tres dimensiones. Debido a esta imprecisión del sistema convencional de tratamiento, las guías fabricadas sobre los modelos, sin integrar exactamente la estructura ósea subyacente, se limitan a orientar al operador sólo sobre el punto de entrada de la fresa, pero no sobre la trayectoria tridimensional completa. Así, durante la cirugía, el cirujano deberá tomar la decisión sobre la posición final de los implantes “a mano alzada”, y el resultado clínico no podrá nunca ser predecible al cien por cien, ni podrá ser optimizado según los dos factores determinantes: anatomía ósea y prótesis final.
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La Implantología guiada por ordenador
La aparición de aplicaciones informáticas capaces de incorporar implantes virtuales en el conjunto de datos tridimensionales aportados por el escáner 2 abrió la vía para la predeterminación exacta del tratamiento y permitió integrar en el diagnóstico con precisión, anatomía, biomecánica, función y estética; y todo ello de manera interactiva, a fin de que el operador pueda diseñar el mejor plan de tratamiento posible para el caso individual 3. Pero una vez que “prótesis y hueso” han sido acoplados en el plan de trabajo, aún queda pendiente otro paso crucial: transferir este plan, con la misma precisión, al momento de la cirugía de colocación de los implantes. La posibilidad que ofrecen los programas actuales de diagnóstico implantológico sobre el TAC de exportar los datos a un software de CAD-CAM, ha cambiado radicalmente las cosas.
A pesar de ello, en muchas ocasiones, los clínicos eligen la llamada “navegación mental o intuitiva”, basándose en el plan programado, que es visualizado en el quirófano. Se trataría de un diagnóstico guiado por ordenador, pero seguido por una cirugía “a mano alzada”. Esta aproximación es inexacta y variable, y el tratamiento es incierto y menos predecible, especialmente cuando se trata de casos complejos o difíciles. Para que también la cirugía sea guiada por ordenador, es necesario que el ordenador “controle” la transferencia de los datos del diagnóstico.
Varios son los caminos que se han ido desarrollando para esta transferencia:
1. Fabricación de guías quirúrgicas que reproduzcan exactamente el tratamiento planificado a nivel digital, casi siempre a través de:
• Conversión de la guía radiológica en guía quirúrgica, posicionándola en el TAC mediante marcadores y transfiriendo esta posición a máquinas de fresado, basándose en algún algorritmo de transformación.
• Técnicas de prototipado rápido para generar guías quirúrgicas por estereolitografía, la metodología que se emplea en Sim-Plant™ y Facilitate™.
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2. Sistemas de navegación intraoperatoria, con seguimiento óptico de la fresa en tiempo real, visualizando la trayectoria planeada en la imagen del escáner.
La diferencia entre ambos sistemas es que, en la navegación asistida por ordenador, la cirugía va adecuándose en un feed-back constante a la vez con los datos del TC y de la posición de la fresa, integrados ambos por el ordenador en la misma pantalla y en tiempo real. Con esta técnica, interactiva en ambos sentidos, se puede ir modificando intraoperatoriamente el tratamiento.
En cambio, las guías quirúrgicas generadas por ordenador, permiten el flujo de la información en un único sentido: desde el TC hacia el campo quirúrgico, por lo que el plan de tratamiento está prefijado y no admite cambios en el momento de la cirugía. Esto, que algunos pueden ver como un handicap, para otros es una ventaja, pues si el plan está correctamente diseñado, lo mejor es que se transmita de la manera más precisa posible a la cirugía sin requerir decisiones o cambios en el momento.
Ambos sistemas han sido clínicamente testados y validados y han alcanzado la “mayoría de edad”, por lo que la Implantología guiada por ordenador en ambas modalidades, está estableciéndose a pasos agigantados como un protocolo rutinario de trabajo.
Tras estas consideraciones, nos aparecen algunas cuestiones a contestar:
a. ¿Qué precisión tienen estas técnicas?
b. ¿Hasta qué punto tienen ventajas frente a los procedimientos tradicionales?
c. ¿Cuál es su relación costo/beneficio?
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Precisión comparada
La precisión de todos estos sistemas ha sido ampliamente estudiada, tanto in vitro como in vivo. Diferentes estudios han evaluado la precisión comparando el TAC previo con el TAC post-tratamiento por el método de fusión de imágenes, según la tecnología llamada de información mutua. Los resultados se han mantenido por debajo del rango de 1 mm, con una ligera mayor imprecisión en la zona apical del implante, dado que en este punto se suman las desviaciones linear más la angular. Se piensa que mantener la desviación de trabajo por debajo de 3 mm, es inviable cuando se trabaja “a mano alzada”, aun con las manos más expertas. Incluso en implantes unitarios, donde las referencias anatómicas son máximas, los resultados de un estudio in vitro reflejan diferencias estadísticamente significativas cuando se usa navegación por ordenador frente a la colocación convencional de los implantes 4.
Comparando los resultados clínicos obtenidos con guías quirúrgicas convencionales frente a los de las guías esterolitográficas, fabricadas directamente por ordenador, Sarment y cols. 5 encontraron una desviación significativamente diferente entre ambas, en torno al 50%. Las guías convencionales se desviaban del plan de tratamiento una media de 1,5 mm en cervical y de 2,1 mm en apical. En cambio, la desviación media de las fabricadas por ordenador fue la mitad: 0,9 mm en cervical y 1,0 mm en apical. Por otra parte, cuando se han comparado la navegación interactiva con las guías por ordenador, éstas han mostrado una precisión algo mayor que aquélla, dando la navegación interactiva una desviación media de 0,4 mm en apical del implante, más que las guías. Además, lo que resulta más significativo es que la desviación máxima resulta 2 mm más: 1.6 mm para las guías vs 3,5 mm para la navegación 6. En los estudios in vitro, la imprecisión refleja los límites técnicos del sistema, pero los estudios in vivo equivalen a resultados clínicos, que pueden estar influenciados por factores adicionales. En ambas circunstancias, las guías quirúrgicas por ordenador no muestran diferencia alguna, sin embargo, con la navegación interactiva, la imprecisión obtenida in vivo es 0,2-0,5 mm mayor que in vitro 7.
La precisión de las guías está en relación íntima con la estabilidad de su fijación y esto depende de que los modelos y su escaneado óptico sean perfectos. Si hay un extremo libre largo, se recomienda asegurar la guía con algún tornillo de osteosíntesis, lo que es preceptivo en desdentados, o bien que la guía sea de soporte óseo directo. Entre las guías de fresado y la fresa hay una holgura de sólo 0,2 mm, para no añadir desviación angular, y la adaptación entre el cilindro y el portaimplantes es total. La profundidad está controlada por los topes de las fresas y la longitud de los portaimplantes, ambos indicados para el caso particular. Así pues, y a diferencia de la navegación interactiva, en la que el error humano por fallos en la percepción y el manejo de los instrumentos se cifra en una media de 0,25 mm y 0,5 grados 8, este error humano, en el caso de las guías es virtualmente nulo, pasando a un segundo plano la habilidad del operador y garantizándose así los resultados clínicos, toda vez que la planificación previa sea correcta. Incluso en el caso extremo de los implantes zigomáticos, con longitudes entre 30 y 50 mm, las guías por ordenador han demostrado in vitro gran exactitud, con una desviación lineal máxima de 2,7 mm y por debajo de 3º de desviación angular 9.
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Ventajas de la cirugía guiada por ordenador
Las ventajas de la cirugía guiada por ordenador respecto a la cirugía convencional podrían agruparse en cuatro apartados:
• obtención de mejores resultados clínicos,
• simplificación quirúrgica,
• posibilidad de prefabricar la prótesis y
• una mayor comunicación.
1. Mejores resultados clínicos
Se obtienen mejores resultados en primer lugar, porque se diagnostica y se comprende mejor el caso; además, porque se consigue la más eficaz utilización del hueso disponible, tanto en su morfología como volumen, pudiendo colocar implantes más grandes con mejores condiciones óseas. De este modo, al mejorar la exactitud, se consigue el mejor compromiso clínico entre la disponibilidad ósea y la prótesis final prevista, minimizando los riesgos al eliminar los posibles errores manuales de colocación de los implantes. Los resultados clínicos son sistemáticamente reproducibles, con control de la estética y la función de la prótesis implantosoportada.
Un aspecto menos conocido es la predeterminación de la densidad ósea peri-implantaria, por las mediciones directas del TAC en unidades HU. Tanto la estabilidad primaria de un implante como su capacidad de carga, dependen en gran medida de la densidad ósea. En una inmensa mayoría de estudios clínicos, la tasa de supervivencia de los implantes está en estrecha relación con la densidad ósea. Pues bien, se ha demostrado una correlación significativa entre los valores del TAC y la densidad ósea, expresada por el torque de inserción de los implantes, tanto in vitro 10 como in vivo 11. Esto permite predecir, en el momento de la planificación, la estabilidad primaria de los implantes y así elegir las zonas óptimas para su colocación 12.
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2. Cirugía simple y atraumática
El trabajo del cirujano es más rápido, más tranquilo y más confortable, pues está en todo momento guiado por las trayectorias preestablecidas en los cilindros de la férula quirúrgica. No necesita “ver para operar”, sólo asegurar bien la posición estable de la guía y listo.
Además de la simplicidad y rapidez del trabajo, las guías permiten también una menor invasividad, pues laintervención puede realizarse sin elevación de colgajo. La elevación de un colgajo mucoperióstico de espesor total, es la manera habitual de que disponemos para visualizar la forma del hueso y su superficie, elegir exactamente el punto más adecuado para la osteotomía y evitar la producción de fenestraciones y dehiscencias al fresar. La “cirugía flapless” es un procedimiento “a ciegas”, muy difícil de realizar bien, aún en las manos más expertas 13. Pero cuando esté indicado desarrollar la intervención con un punch y sin levantar colgajo, siempre que se utilice una guía quirúrgica fabricada por ordenador, la seguridad total del procedimiento está garantizada. Así, la vascularización perióstica no se ve disturbada y el paciente sufre menos sangrado, dolor, inflamación y complicaciones posoperatorias 14, incluso potencialmente, menor pérdida ósea 15. Los estudios clínicos demuestran resultados similares a los de la cirugía convencional 16. A pesar de ello, en algunas situaciones puede resultar ventajoso elevar un colgajo, como en casos en que hay poco tejido queratinizado, o cuando se practica RTG o injertos, o bien cuando por razones estéticas se requiera la manipulación posterior de los tejidos blandos.
La cirugía es también más tranquila porque es menos arriesgada, puesto que los programas permiten identificar las estructuras vitales, evitando así la posibilidad de dañarlas en la cirugía, o como de crear dehiscencias en el reborde óseo o bien perforar inadvertidamente al fresar una cortical vestibular o lingual.
3. Se puede colocar inmediatamente una prótesis prefabricada
Se puede hacer el ensayo de la cirugía sobre el modelo estereolitográfico o sobre los modelos de escayola montados en articulador, se puede hacer la “cirugía de los modelos”, utilizando la guía quirúrgica y las fresas y portaimplantes correspondientes al caso, para colocar en el modelo las réplicas de los implantes exactamente donde van a ser colocados los implantes tras la cirugía. La precisión del sistema permite prefabricar así la prótesis y colocarla realmente de manera inmediata en el mismo acto quirúrgico, sólo con unos ligeros ajustes en torno a los pilares.
4. Una herramienta de comunicación
Con el sistema Facilitate™, el paciente accede directamente a la información necesaria para entender con claridad los beneficios y posibilidades reales del tratamiento. El dentista restaurador dispone así de una poderosa herramienta de comunicación, tanto con el paciente como con los otros miembros del equipo de tratamiento, cirujanos, prostodoncistas, técnicos o referidores.
Ecuación costo/beneficio
El costo de los sistemas de navegación Finteractiva es considerable, requiriendo además adaptaciones ergonómicas complejas al operador y su equipo. En comparación, la técnica de las guías quirúrgicas por ordenador es menos cara y requiere menos esfuerzo para su implementación en la práctica, basta familiarizarse con el software, cuyo uso es fácil e intuitivo. Sólo se necesita el programa Facilitate™, no siendo necesario adquirir costoso hardware. Así pues, el funcionamiento es similar al del laboratorio de prótesis: para cada caso clínico particular, habrá que cubrir el coste del trabajo concreto que se encargue al fabricante, en este caso Materialise™.
Las ventajas de la cirugía guiada por ordenador respecto a la cirugía tradicional justifican su uso rutinario, aunque sea mayor el gasto del tratamiento. Ewers y colaboradores, tras 12 años de uso de cirugía guiada, concluyen que, en implantología, los beneficios compensan ampliamente los gastos 17. La colocación de los implantes con mayor precisión del sistema computerizado frente al manual, permite alcanzar de manera sistemática un resultado garantizado, evitando el error humano y minimizando los riesgos. Dado que el coste adicional, de un modo u otro, habrá de repercutirse sobre el paciente, en algunos casos podría obtenerse del propio paciente una aceptación informada de este coste. Para el dentista restaurador, basta con que esta sistemática pueda evitar un solo caso de colocación sub-óptima de los implantes que, si bien en un alto porcentaje pasa más o menos desapercibida en el resultado final, hay otros casos en los que una estética y/o función mediocres produce disconfort y descontento por parte del paciente y no pocos quebraderos de cabeza, incluyendo otros procedimientos quirúrgicos y prostodónticos adicionales por parte del operador, que muchas veces han de realizarse sin cargo.
Indicaciones
Considerando la relación entre costes y beneficios, hay que concluir que es positiva para un gran número de casos individuales. En general, cuando desea posicionar con precisión los implantes según un plan de tratamiento orientado por la prótesis y cuando se quiere colocar con seguridad los implantes aprovechando el hueso disponible de manera óptima, la superioridad de la cirugía guiada por ordenador está ampliamente demostrada.
Intentando sistematizar, los casos clínicos podrían ser clasificados en simples, aquellos en que hay bastante hueso, buenas referencias anatómicas de orientación y donde se van a instalar prótesis removibles con poco requerimiento de posición de los implantes; y complejos, en los que son las condiciones contrarias las que se dan. En los casos complejos se suele recomendar un TAC diagnóstico, pues bien, en principio todos estos casos constituirían la indicación básica para el uso de un programa como Facilitate™, dadas sus indudables ventajas, pero también en los casos simples puede estar indicado:
— Casos simples:
• cuando paciente/operador desean una cirugía mínimamente invasiva sin colgajos,
• cuando se desea una prótesis prefabricada para colocarla en el mismo acto quirúrgico.
— Casos complejos, todos, especialmente:
• en situaciones de escaso volumen óseo, especialmente si se planea evitar técnicas de injerto óseo o sinus-lift,
• con implantes inclinados, sobre todo en dos dimensiones a la vez,
• cuando existen altos requerimientos protésicos, como en las prótesis fijas y sobre todo en zona estética.
Conclusión
Hoy en día, la colocación de implantes puede realizarse con precisión y control total desde la planificación previa hasta la cirugía. Una serie de herramientas informáticas que trabajan en base a los datos del TAC, entre las que se encuentra Facilitate™, han demostrado ampliamente su fiabilidad. El tratamiento se convierte así en altamente predecible, optimizado, sencillo, y con menor riesgo. Estas ventajas justifican su uso rutinario en un creciente número de casos clínicos.
Notas
1 Dula et al. IJOMI 2001.
2 Otras aplicaciones: Facilitate™ y Oralim™ (Bélgica), med3D™ (Alemania), Implant Logic™ (USA), I-Dent™ (Israel), etc.
3 Jacobs R. Periodontol 2000 2003.
4 Kramer et al. COIR 2005.
5 Sarment et al. IJOMI 2003.
6 Van Steenberghe et al. IJOMI 2002; Sarment et al. IJOMI 2003; Besimo et al. Dentomaxillofac Radiol 2000; Wanschitz et al. COIR 2002; Naitoh et al. COIR 2000.
7 Widmann & Bale. IJOMI 2006.
8 Se están implementando nuevas tecnologías para minimizar el error humano en la navegación asistida por ordenador, como que la velocidad de la fresa dependa de la discrepancia entre el trayecto real y el planificado, llegando a la parada automática, cuando la fresa supera una determinada desviación en posición y/o ángulo.
9 van Steenberghe et al COIR 2003.
10 Beer et al. COIR 2003; Homolka et al. Radiology 2002; Lee et al IJOMI 2007.
11 Ikumi & Tsutsumi. IJOMI 2005; Turkyilmaz et al. J Clin Periodontol 2007.
12 Se trabaja en integrar incluso en el diagnóstico el análisis de elementos finitos, lo que permitiría una predeterminación más exacta de las condiciones biomecánicas a las que el implante va a ser sometido.
13 Van de Velde et al. IJOMI 2006.
14 Fortin et al. IJOMI 2006.
15 Becker et al. Clin Impl Dent Rel Res 2005; Casap et al IJOMI 2005.
16 Ozan et al. J Oral Rehabil 2007; Rocci et al. Clin Impl Dent Rel Res 2003.
17 Ewers et al. Int J Oral Maxillofac Surg 2005.
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