Un estudio retrospectivo de la precisión de la evaluación del progreso de Invisalign con alineadores transparentes

Scientific Reports volumen 13, número de artículo: 9000 (2023) Citar este artículo

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El objetivo de este estudio fue detectar la precisión de la superposición de modelos y el análisis automático del ancho de la dentición superior e inferior en Invisalign Progress Assessment durante el proceso de colocación de alineadores transparentes. En este estudio se incluyeron 19 casos. El modelo dental previo al tratamiento (T0) y el modelo dental posterior al tratamiento después del tratamiento por etapas (T1) estaban disponibles para la superposición del modelo tridimensional. Posteriormente, se midieron los movimientos de los dientes superiores en el plano horizontal (sección transversal) después del tratamiento por etapas y el ancho de la dentición superior e inferior mediante la superposición de modelos tridimensionales en el mundo real y la Evaluación de Progreso Invisalign por separado. En consecuencia, se compararon los datos recopilados con estos dos métodos. En la evaluación del progreso de Invisalign, los movimientos de los dientes maxilares en el plano horizontal después del tratamiento por etapas fueron de 2,31 (1,59; 3,22) [mediana (cuartil superior, cuartil inferior)] milímetros (mm), mientras que en la superposición del modelo tridimensional, el resultado fue de 1,79. (1,21,3,03) milímetros. La diferencia entre los dos grupos es significativa (P <0,05). El ancho intercanino superior, el ancho intermolar superior, el ancho intercanino inferior y el ancho intermolar inferior fueron 36,55 ± 2,76 mm, 56,98 ± 2,62 mm, 28,16 ± 1,85 mm, 53,21 ± 2,72 mm por separado en la Evaluación de progreso de Invisalign y fueron 36,48 ± 2,78 mm, 56,89 ± 2,58 mm, 28,05 ± 1,85 mm, 53,16 ± 2,64 mm por separado en el análisis del modelo tridimensional, que no hubo diferencias significativas entre estos grupos (P > 0,05). Los datos de Invisalign Progress Assessment no coincidieron completamente con lo que se logró con la superposición de modelos con el paladar como referencia. La precisión de la superposición del modelo en Invisalign Progress Assessment necesita más investigación, mientras que la precisión del análisis del modelo en Invisalign Progress Assessment fue precisa. Por lo tanto, el ortodoncista de la clínica debe interpretar con precaución los resultados de la evaluación del progreso de Invisalign.

Los alineadores transparentes se han ido convirtiendo gradualmente en la elección de médicos y pacientes de ortodoncia, desde la introducción de los aparatos Invisalign (Align Technology) en 1998, debido a su mejor estética y comodidad1. Con el avance de los materiales y la aplicación de los aditamentos, el alcance del tratamiento ya no se limitaba a la maloclusión leve2,3. En los últimos años, se han realizado muchas investigaciones sobre las ventajas y desventajas de los alineadores transparentes. En comparación con los aparatos fijos, la prevalencia y gravedad de la reabsorción de la raíz apical fueron menores en pacientes tratados con alineadores transparentes4,5, y los alineadores transparentes fueron mejores para la salud periodontal que los aparatos fijos6, mientras que los alineadores transparentes mostraron un control radicular más deficiente durante el cierre del espacio de extracción7. Además, estudios previos demostraron que la precisión media de Invisalign para todos los movimientos dentales fue del 50%8, y la precisión de la intrusión de los incisivos centrales maxilares y mandibulares fue del 44,7% y 46,6%9, respectivamente. Un estudio prospectivo realizado en 53 caninos de 31 sujetos evaluó una precisión media para la rotación canina del 35,8%10. Simón y col. revelaron una alta previsibilidad (88%) del movimiento de distalización de los molares superiores11.

En comparación con los aparatos fijos, el paciente puede quitar los alineadores transparentes. Por lo tanto, se requiere un mejor cumplimiento del paciente para un tratamiento exitoso; si no, o la velocidad de movimiento de los dientes no coincide con el diseño de movimiento del plan de tratamiento, los dientes no encajarán en los alineadores transparentes. Si no se puede detectar a tiempo clínicamente, los casos severos de extracción dental pueden tener efecto “montaña rusa”12 e inclinación mesial de los molares. El intervalo de las visitas posteriores de los pacientes no debe ser demasiado largo y los ortodoncistas deben evaluar periódicamente el movimiento de los dientes del paciente durante el proceso de tratamiento.

iTero Element, fabricado por Invisalign, ha lanzado Invisalign Progress Assessment, diseñado para ayudar a los ortodoncistas a controlar los resultados clínicos de los pacientes. En la visita de seguimiento, se utilizó iTero para un escaneo oral digital de una etapa, y el modelo digital obtenido mediante escaneo oral se superpuso al modelo digital de dentición previo al tratamiento en Invisalign Progress Assessment, para observar el movimiento del diente del paciente. después de un período de tratamiento. El modelo digital obtenido mediante escaneo oral también se puede superponer al modelo previsto correspondiente al diseño del plan de tratamiento 3D en esta etapa. De esta forma, los ortodoncistas pueden evaluar si el movimiento dental del paciente se ajusta al diseño del plan de tratamiento. Esta función es cada vez más confiada por la ortodoncia.

Si bien es posible que los resultados de la evaluación del progreso de Invisalign no reflejen con precisión el movimiento real de los dientes. Cuando superpusimos el modelo digital de dentición posterior al tratamiento después del tratamiento por etapas sobre el modelo digital de dentición previo al tratamiento, con las arrugas palatinas como marcador de referencia de superposición13, se encontraron diferentes grados de movimiento de los molares superiores. Sin embargo, este movimiento no se presentó en la Evaluación del progreso de Invisalign. Esto puede deberse a que la Evaluación del progreso de Invisalign utiliza dientes en movimiento no diseñados como marcador de referencia de superposición del modelo. Para evaluar la precisión de la Evaluación de Progreso de Invisalign, se seleccionaron como objetos de investigación pacientes adultos con alineadores transparentes, los datos reales del movimiento de los dientes superiores en el plano horizontal después del tratamiento por etapas se midieron superponiendo modelos 3D reales de dentición, luego los datos se en comparación con los obtenidos por Invisalign Progress Assessment. Proporcionar una referencia para la aplicación clínica razonable de los médicos ortodoncistas.

Se seleccionaron un total de 19 pacientes adultos (1 hombre, 18 mujeres; edad media: 28,7 ± 5,35 años) entre aquellos que iniciaron tratamiento de ortodoncia en el Departamento de Ortodoncia de la Facultad de Estomatología de la Cuarta Universidad Médica Militar utilizando alineadores transparentes Invisalign desde enero. 2018 a enero 2021. Hubo 4 casos de extracción de premolares. Los criterios de inclusión fueron (1) dientes permanentes, erupción de segundos molares, (2) buen cumplimiento, reemplazo del alineador de un solo paso cada 2 semanas, uso no menor a 22 horas al día, (3) buen desarrollo del paladar duro y arrugas palatinas claras, (4) la corona estaba intacta, sin desgaste anormal ni mala prótesis. Los criterios de exclusión fueron (1) los cambios morfológicos de las arrugas palatinas causados por traumatismos y otras razones, (2) cambios en la forma de la corona debido al tratamiento restaurador y (3) pacientes con enfermedad periodontal o que se habían sometido a cirugía periodontal. Los modelos dentales calificados previos al tratamiento y los modelos dentales posteriores al tratamiento después del tratamiento por etapas fueron fabricados por profesionales utilizando película de alginato para todos los casos. Se midieron un total de 124 dientes. Este proyecto fue aprobado por el comité de ética del Cuarto Hospital Universitario Médico Militar de Estomatología (IRB-REV-2022047). Se obtuvo el consentimiento informado de todos los participantes y este proyecto se llevó a cabo bajo la Declaración de Helsinki.

Se utilizó el escáner modelo R700 (3Shape, Dinamarca, No. Y14A004969) para escanear el modelo dental previo al tratamiento y el modelo dental posterior al tratamiento después del tratamiento por etapas, y el modelo digital se obtuvo en archivos estereolitográficos14. La etapa se dividió según las principales formas de movimiento de los dientes en esta etapa de tratamiento, como la etapa de expansión del arco y la etapa de retrusión de los dientes anteriores. Los modelos digitales se importaron al software MaterialiseProPlanCMF3.0. El modelo digital de pretratamiento se configuró como un objeto fijo y el modelo digital del escenario se configuró como un objeto en movimiento, para realizar una superposición tridimensional. Se seleccionó la superficie de las arrugas palatinas como superficie de marca para la superposición del modelo (Fig. 1) y se exportó el modelo de superposición. Luego, el modelo de superposición se importó al software Geomagic Studio 2013 (3DSystem, EE. UU.) y la coincidencia de superposición del modelo se detectó mediante análisis de desviación cromatográfica (Fig. 2).

Diagrama esquemático de marcadores de referencia superpuestos (tercer pliegue palatino y su porción distal).

Análisis de desviación (el verde indica un alto grado de superposición del área de las arrugas palatinas entre dos modelos).

El sistema de coordenadas global se estableció utilizando el software Geomagic Studio 2013 (3DSystem, EE. UU.). Se tomó como modelo de referencia el modelo digital 3D maxilar previo al tratamiento y se posicionó el origen del sistema de coordenadas (proyección de la papila incisiva en el plano XY), el plano XY, el plano ZY y el plano XZ. El eje X, el eje Y y el eje Z representan las direcciones transversal, sagital y vertical respectivamente, como se muestra en la Fig. 3. En el área anterior, se seleccionó el punto medio de la cresta incisal y la cúspide del canino como medida. marcas. En la zona posterior se seleccionó para cada diente posterior una cúspide identificable en el Invisalign Progress Assessment como marca de medición. Se obtuvieron las coordenadas tridimensionales (X, Y,Z) de la marca de medición antes y después del tratamiento en etapa, denotadas como tratamiento pre-etapa (T0) y tratamiento post-etapa (T1), y sus diferencias de coordenadas (ΔX = XT1 − XT0, ΔY = YT1 − YT0, ΔZ = ZT1 − ZT0) representó el desplazamiento tridimensional de la marca de medición después del tratamiento por etapas15. Calcule los datos de movimiento de proyección de la marca de medición en el plano XY (ΔLXY = √(ΔX2 + ΔY2)), que representaba los datos reales del movimiento de los dientes en el plano horizontal. La distancia entre las cúspides de los dos lados de los caninos maxilar y mandibular fue el ancho del intercanino, y la distancia entre los puntos más sobresalientes de la superficie bucal de los primeros molares fue el ancho del intermolar.

(a) Plano XY (el punto del ángulo del incisivo mesial del incisivo central superior y las cúspides palatinas mesiales de los primeros molares superiores bilaterales se utilizaron para ajustar el plano XY). (b) plano ZY (el plano ZY pasa por el punto medio de la papila incisiva y la fóvea palatina bilateral y es perpendicular al plano XY); (c) plano XZ (el plano XZ es perpendicular al plano XY y al plano ZY a través de la papila incisiva); (d) el sistema de coordenadas tridimensional.

Después de un período de tratamiento, se tomaron modelos dentales durante la visita de seguimiento de los pacientes y se realizó una exploración oral para obtener el modelo digital de la dentición actual, luego los datos de la exploración oral se cargaron en Invisalign Progress Assessment. Se registraron los datos del análisis del modelo en Invisalign Progress Assessment y el modelo se ajustó al mismo ángulo del plano XY de la superposición del modelo real, luego se tomaron capturas de pantalla para obtener la imagen en el plano horizontal de la dentición superior. Se utilizó el software de análisis de imágenes ImageJ (National Institutes of Health, EE. UU.) para medir la distancia horizontal de la marca de medición de los dientes maxilares (Fig. 4).

ImageJ mide el movimiento horizontal de los dientes maxilares.

Los datos obtenidos se compararon con los datos reales del movimiento de los dientes en el plano horizontal. Si la evaluación del progreso de Invisalign mostró que la dirección del movimiento de los dientes era opuesta a la medición real, los datos del movimiento de los dientes en el plano horizontal medidos por ImageJ se registraron como negativos.

Los índices de medición y agrupación son los siguientes. La evaluación del progreso de Invisalign muestra la distancia de movimiento horizontal del maxilar, denominada grupo iTero; Distancia real del movimiento de los dientes en el plano horizontal del maxilar superior denominada grupo AM (movimiento real); Ancho intercanino maxilar en Invisalign Progress Assessment, denominado grupo A1; Ancho intercanino maxilar de los valores medidos reales, denominado grupo A2; Ancho intermolar maxilar en Invisalign Progress Assessment, denominado grupo B1; Ancho intermolar maxilar de los valores medidos reales, denominado grupo B2; Ancho intercanino mandibular en Invisalign Progress Assessment, denominado grupo C1; Ancho intercanino mandibular de los valores medidos reales, denominado grupo C2; Ancho intermolar mandibular en Invisalign Progress Assessment, denominado grupo D1; Ancho intermolar mandibular de los valores medidos reales, denominado grupo D2.

Para el análisis estadístico se utilizó el software estadístico SPSS22.0. Todos los modelos fueron medidos por la misma persona. Dos semanas después, el 20% de los pacientes fueron seleccionados al azar y se volvieron a medir, y se utilizó el coeficiente de correlación intraclase (ICC) para el análisis de consistencia. Se realizó la prueba de normalidad K-S en todos los datos, y P <0,05 indicó que este grupo de datos no obedecía la distribución normal (Tabla 1). Como se muestra en la Tabla 1, el grupo iTero y el grupo AM no obedecen a la distribución normal, por lo que se utilizó la prueba de suma de rangos de Wilcoxon para el grupo iTero y el grupo AM, y una prueba t de muestras pareadas para otros grupos. Los datos que se ajustan a la distribución normal se expresan como media ± desviación estándar (\(\overline{X }\)± s) y los datos que no se ajustan a la distribución normal se expresan como mediana (cuartil superior, cuartil inferior). El nivel de prueba α = 0,05; P < 0,05 se consideró estadísticamente significativo.

Este proyecto fue aprobado por el comité de ética de la Cuarta Universidad Médica Militar, Hospital de Estomatología (IRB-REV-2022047).

En este estudio, se utilizó el coeficiente de correlación intraclase (CCI) para el análisis de consistencia. Los resultados de la prueba se muestran en la Tabla 2, el ICC de cada grupo fue superior a 0,75, lo que indica buena consistencia y resultados confiables de medición de datos.

Se utilizó la prueba de suma de rangos de Wilcoxon para comparar la distancia de movimiento horizontal real de los dientes superiores después de un período de tratamiento con la distancia del movimiento de los dientes superiores mostrada por Invisalign Progress Assessment, P <0,05; la diferencia fue estadísticamente significativa (Tabla 3). El análisis general mostró que la distancia real de movimiento de los dientes era menor que el valor de movimiento mostrado por Invisalign Progress Assessment. Se dibujó el diagrama de caja para los dos grupos de datos (Fig. 5), y la mediana, el cuartil superior y el cuartil inferior del grupo iTero fueron todos más grandes que los del grupo AM.

El diagrama de caja de la distancia de movimiento horizontal de los dientes superiores en el grupo iTero y el grupo AM.

Se compararon los datos del índice analizados por los modelos digitales inicial y de etapa y por Invisalign Progress Assessment antes y después del tratamiento de etapa, respectivamente. Los resultados se muestran en la Tabla 4. No hubo significación estadística en los datos del índice del ancho de la dentición entre los dos grupos (P <0,05) y los coeficientes de correlación fueron todos superiores a 0,75.

La Evaluación del Progreso de Invisalign puede ayudar a la ortodoncia en el diagnóstico y tratamiento clínico para lograr una evaluación más conveniente, precisa y eficiente de la dentición oral de los pacientes después del tratamiento por etapas. Se realizó una exploración bucal en el momento de la nueva visita, luego el ortodoncista puede acceder a la base de datos e ingresar a la interfaz funcional de Invisalign Progress Assessment. Los resultados de la evaluación se mostraron en diferentes colores: (1) el verde indica que el movimiento del diente fue consistente con el diseño del tratamiento 3D, (2) el blanco indica que el diente no ha sido diseñado para moverse y el diente no se ha movido. (3) El amarillo indica que la velocidad del movimiento del diente fue lenta y no alcanzó la posición esperada en el diseño del tratamiento. (4) El morado indica que la dirección del movimiento del diente era opuesta a la del diseño del tratamiento. (5) Gris indica que el diente no se ha movido. Y mediante la función de superposición, se puede comparar y observar el movimiento de los dientes. En base a esto, los ortodoncistas pueden evaluar rápidamente el efecto del tratamiento de los pacientes en esta etapa combinado con el examen clínico.

Sin embargo, debido a problemas de patentes, Invisalign no ha revelado cómo superpone los modelos digitales en Invisalign Progress Assessment y no había literatura que describiera la precisión de Invisalign Progress Assessment. Además, en el diseño del tratamiento Invisalign 3D, no se puede leer el valor específico del movimiento dental de cada paso en la dirección tridimensional. Los ortodoncistas sólo pueden realizar la evaluación cualitativa por color y no se pueden obtener resultados específicos de la distancia y el modo de movimiento del diente. Por tanto, el ortodoncista no puede evaluar con precisión el efecto del movimiento dentario.

Actualmente, se utiliza el método de superposición de modelos digitales para evaluar el efecto de movimiento real de los alineadores transparentes. Los estudios han demostrado que no existe una diferencia significativa en la precisión entre el modelo digital obtenido mediante tecnología de escaneo intraoral y extraoral y el modelo dental obtenido mediante tecnología de impresión tradicional16,17,18. La tecnología de escaneo intraoral era más eficiente y cómoda, y el modelo digital era fácil de almacenar, por lo que su aplicación clínica era cada vez más amplia. Algunos estudiosos eligen molares que no han sido diseñados para moverse como marcadores superpuestos para la superposición de modelos para estudiar la eficiencia del movimiento de los dientes en alineadores transparentes19. Sin embargo, los estudios han encontrado que el área del paladar duro maxilar es relativamente estable durante el desarrollo20, y la superposición del modelo con las arrugas palatinas como marcador de superposición tiene mayor precisión21. Vasilakos et al.13 habían estudiado la precisión y estabilidad de diferentes regiones del área del paladar duro maxilar como un marcador superpuesto, y encontraron que la parte media de la tercera rugosidad palatina y su parte distal tienen una mejor precisión y estabilidad de superposición tridimensional. Además, algunos estudiosos han utilizado la tomografía computarizada de haz cónico (CBCT) combinada con modelos digitales para estudiar el movimiento de los dientes22,23. En este estudio, se seleccionó la región de las arrugas palatinas del tercer maxilar como marcador de referencia, que tiene buena precisión y evita la exposición a la radiación causada por la CBCT.

Los resultados de este estudio mostraron que, en comparación con el análisis del modelo digital real, los resultados del análisis del modelo mostrado por Invisalign Progress Assessment no tuvieron significancia estadística en los cuatro grupos de ancho intercanino maxilar, ancho intermolar maxilar, ancho intercanino mandibular e intermolar mandibular. ancho. Los resultados indican que Invisalign Progress Assessment tiene buena precisión en el análisis del ancho de la dentición. No se requiere la superposición de modelos para el análisis del modelo, y la medición de las métricas de ancho solo está relacionada con la precisión de las exploraciones intraorales y extraorales. El escáner iTero escanea directamente la oclusión bucal del paciente y el resultado del escaneo representa la información de la dentición del paciente en este momento. Por lo tanto, los ortodoncistas clínicos pueden consultar los resultados del análisis del modelo para observar el efecto del tratamiento.

Los resultados de este estudio mostraron que hubo una diferencia estadísticamente significativa en la distancia de movimiento de los dientes en el plano horizontal bidimensional entre el grupo iTero y el grupo AM (P <0,05). El análisis estadístico mostró que la mediana, el cuartil superior y el cuartil inferior del grupo iTero eran todos mayores que los del grupo AM (Tabla 3), es decir, la distancia real de los movimientos de los dientes, como la distancia de distalización de los molares y los dientes anteriores. retrusión, fue menor que los resultados mostrados en la Evaluación del progreso de Invisalign. En la plataforma iTero, los ortodoncistas pueden observar los cambios de dientes en cada paso del plan de tratamiento, pero no pueden exportar el modelo digital 3D del diseño del escenario, solo se puede exportar el modelo digital inicial y el modelo digital final. Por lo tanto, en este experimento, se seleccionó la imagen horizontal de la dentición superior para medir la distancia de movimiento de los dientes en el plano horizontal. Dado que el movimiento vertical de los dientes maxilares en la muestra experimental no fue obvio, el movimiento vertical de los dientes no se incluyó en este estudio. Además, los datos del paladar duro maxilar no se obtuvieron en su totalidad cuando se utilizó iTero para el escaneo intraoral (Fig. 6), y solo se utilizó el modelo de dentición para la evaluación del progreso de Invisalign, y se desconocían los marcadores de referencia utilizados para la superposición del modelo digital. Combinado con los resultados de este estudio, muestra que la precisión de ajuste del modelo de Invisalign Progress Assessment debe optimizarse aún más. Se sugiere que cuando el ortodoncista utiliza la Evaluación de progreso de Invisalign, incluso si el resultado mostrado es verde, no significa que el movimiento del diente se ajuste al diseño del tratamiento. Para mejorar su precisión, el paladar duro se puede escanear completamente durante la exploración oral clínica, se puede mejorar el algoritmo y se puede superponer el modelo digital con el paladar duro como marcador, lo que puede representar mejor el movimiento real del paladar. los dientes del paciente. En comparación con la toma de impresiones tradicional, el escaneo intraoral directo para obtener datos de la dentición también mejora la comodidad del paciente y la eficiencia del trabajo clínico, y reduce la pérdida de información de la dentición debido al daño al yeso24.

Exploración intraoral del paladar duro.

Invisalign Progress Assessment tiene buena precisión en el análisis del ancho de la dentición.

La evaluación del progreso de Invisalign no fue completamente consistente con el movimiento real de los dientes de los pacientes, y su precisión no fue consistente con la superposición del modelo basado en las arrugas palatinas como marca de referencia. Por lo tanto, los ortodoncistas clínicos no pueden confiar completamente en la evaluación del progreso de Invisalign, sino que deben realizar análisis junto con el examen clínico.

Los conjuntos de datos utilizados y/o analizados durante el presente estudio están disponibles del autor correspondiente previa solicitud razonable.

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Descargar referencias

Esta investigación fue financiada por el Fondo de Investigación Clínica Juvenil de la Asociación Estomatológica China (CSA-02020-01) y el proyecto Clase A del proyecto especial 2020 del Centro Nacional de Investigación Clínica de Enfermedades Bucales (LCA202009).

Laboratorio Estatal Clave de Estomatología Militar, Centro Nacional de Investigación Clínica de Enfermedades Bucales, Departamento de Ortodoncia, Facultad de Estomatología, Cuarta Universidad Médica Militar, Centro de Investigación Clínica de Enfermedades Bucales de Shaanxi, Xi'an, 710032, China

Bo Li, Yi-Meng Xu, Rui-Ying Shi, Yi-Rong Hu, Si-Ying Liu y Ze-Xu Gu

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BL, RS y YH llevaron a cabo la recopilación de datos del estudio, realizaron las mediciones y redactaron el manuscrito. SL y ZG participaron en el diseño del estudio. YX brindó orientación sobre el análisis estadístico. Todos los autores leyeron y aprobaron el manuscrito final.

Correspondencia a Ze-Xu Gu.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Li, B., Xu, YM., Shi, RY. et al. Un estudio retrospectivo de la precisión de la evaluación del progreso de Invisalign con alineadores transparentes. Representante científico 13, 9000 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-36085-5

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Recibido: 28 de noviembre de 2022

Aceptado: 29 de mayo de 2023

Publicado: 02 de junio de 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-36085-5

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