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O Set-Up Digital em Ortodontia
Certamente, a aplicação de tecnologias digitais na ortodontia é relativamente recente. No entanto, o avanço dessas tecnologias está nos conduzindo, de forma inevitável, a uma nova era na prática ortodôntica.
Atualmente, fluxos de trabalho digitais fazem parte integrante de nossas atividades diárias na odontologia moderna.
De fato, essas tecnologias digitais estão presentes em todas as etapas: desde a obtenção de impressões ópticas até a impressão 3D por estereolitografia, a produção de alinhadores ortodônticos personalizados e o set-up digital.
O set-up digital é o exemplo perfeito de como maximizar as possibilidades oferecidas pelas ferramentas digitais.
Visão Histórica
Tudo começou no final da década de 1990, quando um grupo de jovens engenheiros norte-americanos desenvolveu um software capaz de virtualizar os arcos dentários e simular movimentos dentários individualizados, possibilitando a correção de más oclusões e malposições dentárias por meio de alinhadores.
Nascia, assim, o set-up digital como o conhecemos hoje.A Align Technology, com seu sistema de alinhadores Invisalign, foi a primeira empresa a fabricar dispositivos ortodônticos a partir de um set-up digital com sucesso.
Definição de um Set-Up Digital
De modo geral, um set-up é a visualização de uma possível situação pós-tratamento.
O set-up digital consiste na modelagem em 3D, por meio de softwares especializados, de movimentos dentários e gengivais, permitindo a pré-visualização das diferentes etapas do tratamento ortodôntico até o resultado final.
Esse set-up animado, computadorizado, serve principalmente como base para tratamentos com alinhadores—plaquinhas transparentes termoformadas destinadas a corrigir malposições dentárias.
Seu principal objetivo é auxiliar na escolha da solução terapêutica mais adequada à situação clínica, minimizando a duração do tratamento.
Figura 1 / Set-Up Digital
Criação do Set-Up Digital
A partir de impressões ópticas feitas diretamente em boca, de moldagens escaneadas ou de modelos escaneados, o software (por exemplo, o ClinCheck da Invisalign, o Approver da Spark) cria um modelo virtual final com base nas diretrizes do profissional.
Figura 2 / Interface do Software ClinCheck (Invisalign)
As unidades dentoalveolares são separadas individualmente e, em seguida, reintegradas ao modelo digital de trabalho.
Uma vez reproduzidos virtualmente o eixo, a posição e os pontos de contato dos dentes, bem como o contorno gengival, aplica-se o plano de tratamento, e os movimentos são sequenciados em vídeo pelo software.
Nos tratamentos com alinhadores transparentes, essa etapa de sequenciamento—pré-visualizar a ordem de cada movimento dentário individual—requer atenção especial.
O profissional recebe uma simulação inicial do tratamento, à qual pode fazer as modificações desejadas.
Assim, é possível visualizar cada movimento individualmente, cada etapa terapêutica ou mesmo todo o tratamento como um conjunto.
O software permite agrupar em uma mesma fase os movimentos que se complementam e postergar para fases posteriores aqueles que são antagônicos. Por exemplo, a expansão transversal e a inclinação lingual dos incisivos combinam muito bem, pois geram exatamente a mesma deformação no alinhador.
É igualmente importante observar a velocidade com que os dentes estão se movendo, pois é possível acelerar determinado movimento com o uso de auxiliares de tratamento (por exemplo, elásticos usados à noite ou em tempo integral).Com precisão notável, o software visualiza a magnitude de cada movimento dentário em três planos do espaço e determina o volume de desgaste interproximal (stripping) necessário, quando aplicável, com a possibilidade de criar vários planos de tratamento.
Também é possível solicitar diferentes cenários terapêuticos e receber vários set-ups para compará-los e escolher o plano mais apropriado para a situação clínica.
Isso pode ajudar o profissional a decidir se o caso será tratado com ou sem extrações terapêuticas ou se será necessário realizar desgastes interproximais, etc.
Finalizada a simulação virtual, o profissional determina o número de etapas necessárias para a correção final. De fato, os movimentos dentários devem ser gradativos, com poucos graus de rotação ou alguns décimos de milímetro de deslocamento em cada etapa.
Cada etapa corresponde a um modelo virtual gerado como um arquivo STL pelo sistema.
Cada arquivo digital é então impresso em 3D para servir de modelo na confecção das plaquinhas termoformadas individualizadas em laboratório.
Set-Up Tradicional (Manual) vs. Set-Up Digital
Tradicionalmente, o técnico de prótese recortava os dentes em um modelo de gesso e os reposicionava em cera na posição considerada ideal.
Figura 3 / Set-Up Tradicional
Essa simulação permite avaliar possíveis objetivos terapêuticos, como a realização de desgastes (redução interproximal de esmalte) ou extrações dentárias terapêuticas.
Em 1956, Kesling utilizava o set-up tradicional para finalizar seus tratamentos ortodônticos e, posteriormente, para o planejamento de tratamento e diagnóstico em ortodontia.
O set-up digital baseia-se nos mesmos princípios do set-up manual. Porém, no método digital, a separação dos dentes é feita de maneira muito mais precisa, diferente do simples corte do gesso, que pode danificar a forma do dente em gesso.
No modelo digital, a segmentação dos dentes é realizada virtualmente. Tomando como exemplo o software da 3Shape, o processo inicia com a marcação de um ponto na face mesial e outro na face distal de cada dente do modelo virtual. Essa marcação pode ser semiautomática, mas requer validação manual do usuário.
Em seguida, o software desenha uma linha de segmentação ao longo da margem gengival, separa as coroas dentárias da gengiva e define os contatos interproximais.
No set-up digital, o formato do arco é definido individualmente por meio de ferramentas do software, enquanto, no método tradicional, costuma-se partir de um formato predefinido fornecido pelo laboratório.
Vantagens do Set-Up Digital
1. A criação de um set-up digital consome menos tempo em comparação ao set-up manual.
2. O set-up digital é feito diante de uma tela, o que o torna muito mais flexível do que o modelo de gesso clássico.
3. As modificações no modelo virtual podem ser feitas infinitamente e salvas, ao passo que, em um set-up manual, qualquer alteração é irreversível.
4. O procedimento de separação (segmentação) dos dentes de forma digital aumenta a precisão em comparação ao corte dos dentes em gesso.
5. No set-up digital, o formato do arco é estabelecido individualmente para cada caso, diferentemente do método laboratorial padrão.
6. O set-up digital pode ser facilmente armazenado, dispensando a necessidade de modelos de gesso e os problemas de armazenamento associados.
7. Os movimentos dentários são excepcionalmente precisos e podem ser facilmente avaliados por meio da sobreposição de posições dentárias, com uso de códigos de cores para comparar as posições inicial e final dos dentes.
8. Os softwares mais avançados também permitem sobrepor o set-up a radiografias digitais, combinando modelos virtuais (arquivos STL) com arquivos DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine) de tomografias computadorizadas de feixe cônico (TCFC).
Por exemplo, com o sistema Insignia® da Ormco, a combinação de impressões ópticas e a aquisição por TCFC possibilita avaliar o paralelismo radicular, as espessuras ósseas ou o corredor alveolar, considerando tanto as coroas quanto as raízes dentárias no planejamento dos movimentos.
De fato, tratamentos convencionais com aparelhos fixos (bráquetes vestibulares) também se beneficiaram desses avanços digitais, podendo hoje ter todo o seu design individualizado: a angulação do canal do bráquete (slot) é customizável, e os arcos ortodônticos podem ser confeccionados sob medida.
O progresso contínuo das tecnologias digitais fez com que esses sistemas evoluíssem desde o seu surgimento, aumentando a previsibilidade e a eficácia terapêutica.
É possível, atualmente, quantificar com precisão a amplitude dos movimentos planejados. Graças ao uso de Big Data—a coleta e análise crítica de quais movimentos são efetivamente realizados e quais não são pelos alinhadores—é possível detectar melhor aqueles que estão no limite ou mesmo impossíveis de alcançar.
A análise digital desses dados levou a melhorias nos sistemas, como os attachments otimizados, bem como a ampliação do escopo de aplicação.
Isso é uma vantagem valiosa para o ortodontista prescritor, pois permite antecipar melhor a necessidade de diferentes acessórios para alcançar os movimentos desejados (por exemplo, escolha de attachments dentários, elásticos intermaxilares, mini-implantes ou a combinação com bráquetes colados). Além disso, possibilita planejar eventuais fases de tratamento combinadas com a ortodontia convencional.
Figura 4 / Exemplo de Auxiliares de Movimento: Attachments Dentários
Graças à tecnologia digital, o profissional tem cada vez mais controle sobre os tratamentos planejados: ele pode criar, visualizar e modificar diferentes set-ups sem custos adicionais. Toda a cadeia diagnóstico–set-up–confecção de alinhadores pode ser parcialmente ou mesmo totalmente realizada no consultório odontológico.
O ortodontista deixa de depender exclusivamente de um único set-up proposto pelo técnico de laboratório, e a comunicação com este profissional se torna mais fluida e simples.
O set-up também facilita a comunicação entre o ortodontista e o paciente.O paciente pode visualizar facilmente, junto ao profissional, seu tratamento ortodôntico, bem como o resultado final. Isso é particularmente útil nos casos em que pode haver a necessidade de extração: o set-up serve como ferramenta para esclarecer o porquê dessa opção e ajuda o paciente a aceitar melhor o tratamento.
Além disso, por meio dessas ferramentas digitais de planejamento ortodôntico, é possível comparar virtualmente, em um determinado momento, os movimentos planejados dos dentes com a situação ortodôntica real do paciente. Isso permite monitorar e avaliar de maneira mais objetiva a evolução ortodôntica do paciente, funcionando como uma espécie de monitoramento digital.
As Limitações da Ortodontia Digital
É preciso reconhecer que o set-up digital é uma ferramenta virtual e não integra todos os fatores ambientais necessários no desenvolvimento de um plano de tratamento completo—como a ancoragem dentária (determinada pela relação coroa clínica/raiz clínica e pelo tipo facial), as relações sagital e frontal dos maxilares, o fechamento labial, a linha do sorriso, etc.
O set-up é útil para mostrar ao paciente as etapas do tratamento.
No entanto, é fundamental explicar que os dentes não se movimentam exatamente como na tela do computador, pois estão inseridos em um sistema biológico vivo.
Mesmo com a detecção precisa de movimentos mais ou menos previsíveis, é imprescindível respeitar certos princípios biológicos e biomecânicos que regem o deslocamento dentário no interior do osso alveolar e do sistema musculoesquelético.Por exemplo, expansões excessivas ou constrições descontroladas podem gerar resultados inadequados ou instáveis e, em alguns casos, complicações periodontais como recessões, deiscências ou mobilidade dentária.
A pré-fabricação de aparelhos ortodônticos com base em set-ups digitais—como os alinhadores transparentes—também pode limitar a capacidade do profissional de realizar ajustes imediatos diante de situações clínicas imprevistas.
Conclusão
As ferramentas digitais de planejamento em ortodontia representam tecnologias de ponta que possibilitam ao profissional visualizar diferentes set-ups, sobrepor movimentos dentários e integrar as impressões digitais a imagens radiográficas. Além disso, permitem a visualização da sequência de deformação dos alinhadores (o chamado morphing).
A previsibilidade é uma grande vantagem do set-up digital, pois permite uma análise numérica extremamente precisa dos movimentos dentários.
Contudo, a movimentação e correção dos dentes devem sempre considerar sistemas muito mais complexos de bases ósseas e musculares—e não apenas o modelo virtual que visualizamos na tela.
Por esse motivo, é essencial que um profissional treinado nessas ferramentas e técnicas digitais acompanhe o set-up, pois somente ele pode determinar se os movimentos dentários virtuais programados no computador são realmente exequíveis na cavidade bucal, levando em conta as condições periodontais, a oclusão, o tipo de aparelho utilizado, entre outros fatores.Os softwares ortodônticos continuam a evoluir todos os dias, cada vez mais direcionados para o futuro—principalmente com o uso de Big Data e o surgimento da Inteligência Artificial na odontologia.