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| La oclusión computarizada. 1ª parte.Este artículo pertenece a la categoría: Casos Clínicos Dr. Carlos Acuña Priano Introducción.- En oclusión, existen varios campos de aplicación básica para la digitalización. Hablamos, preferentemente, de la digitali- zación tridimensional. Recordemos que esta palabra es sinónimo de medición y –como tal- auxilio en esta rama odontológica tan necesitada de precisión. La digitalización tridimensional consistirá en el registro de la posición espacial, de un finito número de puntos, determinando sus coordenadas -x,y,z-. A menor distancia entre cada punto se conseguirá como resultado un objeto virtual con mayor detalle, coincidente con el real. Con cada triada se podrá formar una superficie, que continuada con la generada por el resto de la malla de puntos, completarán la forma del objeto. Este es el origen de donde partimos para establecer el concepto básico de las revolucionarias aplicaciones 3D. Se parte así del denominado escaneado tridimensional: Escaneado Superficial de un objeto real -> “Nube de Puntos” -> “Malla de Alambre” -> Superficie del Objeto Virtual. Con los modelos dentarios, impresiones o registros de oclusión, virtuales (en la pantalla del ordenador), realizaremos ahora, mediante un programa informático, la manipulación simulada, mediante computadora, para la realización del estudio y diseño de la oclusión. La Oclusión Computarizada (OC) –dentro de la más amplia Odontología Computarizada- comprende, hoy, fundamentalmente, tres fines: 1º)- El Estudio, Diagnóstico y Plan de Tratamiento Asistidos por Ordenador. 2º)- El Encerado Computarizado. (Por RP –Rapid Prototyping-, Prototipado Rápido, o por CAM –Computer Assisted or Aided Machining or Manufacturing-, Maquinado Asistido o Ayudado por Computador). 3º)- La Restauración y Confección de Prótesis Computarizada. (Por CAD-CAM, -Computer Assisted Design – Computer Assisted Manufacturing-, Diseño y Fabricación Asistidas por Computador). La Odontología Computarizada tiene entre sus numerosas secciones, ésta de oclusión, considerada primordial en el trabajo clínico habitual, desde la que nos relacionamos con la ortodoncia, cirugía implantológica, tecnología protésica y prostodoncia. Cada uno de los citados fines de la OC necesita partir de un escaneado tridimensional de los objetos a tratar: elementos del sistema dentario (arcadas) –de forma directa, en la misma boca del paciente-, o modelos dentales obtenidos por una impresión material de éstas y su posterior escaneado –o forma indirecta, fuera de la boca del paciente-. El escaneado se puede realizar con variados dispositivos, resultando procedimientos de distintos tipos y con diferentes características, clasificados simplificadamente como: A) Escaneado de contacto, háptico: B) Escaneado sin contacto: Tomando una imagen del objeto, marcado por líneas o cuadrículas luminosas proyectadas sobre su superficie, que se deforman con ella, analizándose luego digitalmente. El escaner se considera aquí un analizador trigonométrico del objeto, que registra su imagen, marcada mediante un rayado por luz –normalmente láser- (que permite, mediante software, obtener las coordenadas espaciales de multitud de puntos, que son agrupados en unidades de tres, constituyendo los vértices de una superficie triangular, que sumándose a las vecinas, llegarán a representar la envuelta completa del objeto y así su forma volumétrica o tridimensional). C) Combinado. Externo e Interno. Los escáneres suelen resultar, actualmente, poco económicos, y aunque van decreciendo en coste, están –para estas fechas- en un nivel que suele partir como mínimo de los 8.000 euros; siempre dependiendo del procedimiento de registro empleado, tamaño y precisión del escaneado. Existen: A) aparatos integrados en sistemas dentales, desarrollados específicamente para nuestro campo, de comprobada eficacia y de alto coste económico; B) dispositivos de uso general, aplicables a los propósitos de la odontología, de complicada adaptación pero de muy bajo coste relativo; C) múltiples posibilidades para la construcción de un escaner propio, casero y económico, que pueda, con suficiente experiencia, llegar a funcionar para uso profesional, gracias a la existencia de suficiente información de la tecnología empleada, ampliamente divulgada y de fácil desarrollo; útiles para fines diagnósticos. En oclusión necesitamos el 3D, pero también el 4D. Sumamos aquí a las tres coordenadas espaciales de cada punto del objeto, otra más, la cuarta dimensión: el tiempo. Dado que un objeto móvil, lo es por la temporalidad de sus posiciones en el espacio. Así se registrarán y analizarán digitalmente los movimientos mandibulares para conseguir la articulación y reproducción de la función masticatoria. Para esto se han aplicado determinados registros, mediante sensores de posición o por receptores de actividad muscular, como los electromiógrafos, o el más específico articulador virtual, del que se encuentran diferentes productos de software, englobados –como complemento necesario- en los programas que acompañan a los distintos sistemas de cad-cam dental. Desde el escaneado, o transformación u obtención del objeto real en cuerpo 3D, numérico, adquirido para ser estudiado y manipulado de forma digital, virtual, en el computador, continuamos con otras vías, ahora posibles, de enorme potencial, desde el estudio y planificación a la fabricación protésica. Así van a ser expuestas a continuación: A) La planificación; B) el encerado; y C) la fabricación. A) -Estudio, Diagnóstico y Plan de Tratamiento Asistidos por Ordenador. La planificación de la rehabilitación oclusal, puede iniciarse: A-1) Por Registro Estático Morfológico Computarizado, del aparato estomatognático y sistema dentario. Que puede realizarse: I) A partir de Escaneado Extraoral. I-a) Escaneado Volumétrico (CT–tomografía computarizada-) (O mejor, CBCT –tomografía computarizada de haz cónico-, de menor radiación y coste, con aparatos diseñados específicamente para uso dento-máxilo-facial ). I-b) Escaneado Superficial –de los modelos de estudio- y Registros Oclusales-. II) A partir de Escaneado Intraoral. II-a) Escaneado Volumétrico (CT local, o CBCT local, que se están desarrollando para aplicación retroalveolar). II-b) Escaneado Superficial –de las caras oclusales del sistema dentario-. A-2) Por Registro (Estático Morfológico Computarizado) de Huellas de Oclusión (o Registros Oclusales), para análisis de contactos intermaxilares, estáticos -y menos o indirectamente los movimientos mandibulares-. Mediante escaneado superficial de registros, sus modelos 3D, y combinación o no, con el Papel de Articular Electrónico (T-Scan). A-3) Por Registro Dinámico Funcional (fisiológico) Computarizado: I) Registro Computarizado (Integrado) de los Movimientos Mandibulares –electropantográfico o cinematográfico-. Por sensores o marcadores de posición. II) Registro Computarizado (Integrado) de la Función Muscular –electromiográfico-. A-4) Por Integración Informática de varios de los Registros citados. B) -Encerado Computarizado. Es el modelado o diseño virtual en la pantalla del ordenador y su realización en material de patronaje (como la cera u otro de similar; económico, modificable, transformable y rápido), que puede realizarse por: B-1) Por RP –prototipado aditivo- o B-2) por CAM –maquinado sustractivo-. Como pensamos en el concepto clásico, la realización de un encerado diagnóstico es clave para una rehabilitación oclusal correcta. Además el encerado servirá para la confección de: a) una posible férula radiológica y quirúrgica, b) una referencia para el tallado, la prótesis o rehabilitación temporal y el patrón para la definitiva. Se llevará a cabo, en dos etapas: 1ª) Etapa de creación del patrón. Elaboración virtual en la pantalla del ordenador. Necesitando el software apropiado, CAD. 2ª) Etapa de confección. Elaboración Real, mediante RP o CAM. 1ª) La etapa de creación virtual del patrón en la pantalla del ordenador, mediante un programa informático de diseño y manejo de objetos tridimensionales, (siempre partiendo de un registro previo, como el escaneado de los modelos), puede facilitarse con varias herramientas para: -Elaboración Virtual por Adición. 2ª) La etapa de confección, o elaboración real, mediante RP o CAM. -Confección por RP (Rapid Prototyping) –Prototipado Rápido-, de adición o construcción capa a capa, añadiendo una sustancia que se endurece, aumentando su nivel en superficie. La elaboración real por adición, es posible en un variado –pero limitado- tipo de materiales. -Confección por CAM (Computer Aided Machining) –Maquinado o Tallado Asistido por Ordenador-, de eliminación de sustancia o esculpido en un bloque sólido. La elaboración real por sustracción, es posible en un numeroso -y casi ilimitado- tipo de materiales. Existen gran cantidad de dispositivos que consiguen la fabricación y consecución física de un encerado real, a partir de su elaboración virtual, desde un escaneado y su diseño computarizado. Todos los sistemas denominados de cad-cam dental, en general, aunque no estén espe- cialmente dispuestos para ello, pueden dedicarse a este propósito; simplemente colocando un material de patronaje, como la cera, en lugar del material con el que se constituirá la prótesis definitiva. Pero, existen –también- sistemas espe- cialmente configurados para el trabajo en material de diseño, normalmente: ceras, resinas o compuestos, es lo que se denomina prototipado rápido (rapid prototyping). En la industria general, la fabricación de cualquier objeto en serie, requiere de estos procedimientos en las primeras etapas de elaboración para su producción. La más económica y reducida Impresora 3D o Sistema de Prototipado Rápido, que puede confeccionarnos unos maxilares, a partir de la tomografía, o un encerado diagnóstico, según el software disponible. Su precio actual 45.000 Euros. C) -Restauración y Confección de Prótesis Computarizada. (Por CAD-CAM). Es el modelado o diseño virtual en la pantalla del ordenador y su realización en material definitivo (como porcelana, titanio, aleación preciosa, u otro similar); poco económico, difícilmente o no modificable, ni transformable y que requiere de un tiempo adecuado, mucho mayor que el requerido para la confección del patrón de material plástico. Esto puede realizarse por numerosos dispositivos. Existen gran variedad de sistemas para el diseño y confección de restauraciones y prótesis. Son los denominados gene- ralmente SISTEMAS DE CAD-CAM DEN- TAL (Dental Cad-Cam System): (Entre estos sistemas encontramos los que también pueden planificar el tratamiento restaurativo y realizar el encerado diagnóstico con diseño y confección de un patrón oclusal; como hemos referido antes). Históricamente estos sistemas comenzaron con la década de los setenta -en 1971, con el Holodontography-Altschuler System-, y con el Sopha System de Duret, progresando enormemente hasta comienzos de los noventa. Durante esos veinte años, se potenció su desarrollo con el siguiente hito histórico que los encumbró, en su segunda década, por la aparición de los principales impulsores del cad-cam clínico comercializable -Mörmann y Brandestini, en 1981-, denominado Sistema Cerec. También se establecieron los principios de estos dispositivos con el DCS Dental System, el CAP System, el Minnesota-Rekow System, el Nissan Cad/Cam System, Automill y Microdenta System. El culmen del progreso se alcanzó a mediados de los noventa, con sistemas ampliamente comercializados y evolucionados hasta hoy: Procera, DCS Dental, o Cicero. En los siguientes diez años, se continuó perfeccionando los sistemas citados; hubo algunos sistemas no comerciales o de escasa difusión, o distribuidos moderadamente; repre- sentando un período hasta el 2000, con una pequeña depresión, en los años medios, por el declive en la extensión de estos productos, en relación al extraordinario futuro que se les auguraba, motivada por el alto coste de los equipos y las limitaciones en su potencia digital, en el que –aún y así- aparecieron sistemas como: Belledent, Cadim, Dentscan, CCD System, Cynovad, Digident-Girrbach, Decim y Etkon. La segunda revolución para la odontología por cad-cam se produjo con el comienzo del siglo. Ampliándose enormemente la cantidad de sistemas y alentándose una explosión del trabajo digital en odontología, con: Cercon-Degussa, Lava-3M-Espe, Cad-Esthetics System-Ivoclar, DDS, GC-Dental, Everest-Kavo y Bego. En estos momentos el futuro de la odontología se encuentra inexorablemente unido a estos aparatos. Para el clínico o el laboratorio dental es hoy imprescindible contar con ellos. Siguen nuevas apariciones, como el sistema Hint-Els, o el Evolution-4D, similar al Cerec, que fue el pionero, pero que todavía, a la fecha, se mantiene como el más versátil, modulable y práctico, con progresos como el facilitado trabajo de diseño tridimensional o el nuevo escaneado extraoral independiente. Los sistemas de cad-cam, están integrados por: un escaner que digitaliza el objeto dental, un ordenador con el software adecuado para el diseño virtual, y una máquina de tallado para la fabricación del objeto diseñado en un material determinado. Una relación actualizada, de gran número de los sistemas existentes se encuentra en “Aktuelle CAD/CAM Systeme”, en http://www.tu-dresden.de/medprothetik/computerzahn/CAD-CAM-Systeme.htm Factores clave en la Oclusión Computarizada-. La digitalización del estudio, diagnóstico y tratamiento de la oclusión, como la construcción o restauración de un sistema dentario óptimo para la correcta función masticatoria del aparato estomatognático, pretende facilitar y generalizar la excelencia en el trabajo clínico. Es una aplicación de preferencia informática porque pueden manejarse gran cantidad de datos, mediciones, relaciones geométricas, unidas a la tridimensionalidad y la movilidad de sus elementos, de una forma racional, lógica y científicamente fundamentada, aún partiendo de concepciones filosóficas o criterios sujetos a distintas escuelas de oclusodoncia. La digitalización de la oclusión pude llevar- nos a despejar supuestos sin evidencia científica, de la que adolece sectorialmente nuestro arte. Tenemos suficientes fórmulas, reglas y relaciones numéricas, aportadas por numerosos autores, que tienen que se recopiladas y que pueden así ser aplicadas. Yá que la digitalización recoge todos los datos métricos y posicionales (coordenadas de cada punto, con su x,y,z), del sistema dentario, se pueden establecer fórmulas matemáticas para que -siendo la z la determinante de la altura de un punto en el espacio-: una z máxima, de una pieza mandibular, esté más o menos próxima a una z mínima de una pieza maxilar; que un punto (de cúspide) -con una determinada x,y- maxilar, coincida con otro –con la misma x,y- mandibular, pero con distintas aunque casi idénticas z, dándose el contacto oclusal. Y de esta forma, con sucesivas relaciones (matemáticas) se construiría una oclusión tendente a la excelencia; matemáticamente desarrollada. Así podría confeccionarse, automáticamente, una oclusión geométrica, dando, por ejemplo, solamente: la posición base de cada pieza, la x,y de las cúspides de una hemiarcada, y la altura de su plano oclusal, y automáticamente se generarían las cúspides agonistas y antagonistas, y la morfología dental completa de ambas arcadas. Se tendrían que añadir los datos correspondientes a los dientes anteriores, a las ATMs y las fórmulas de relación de las pendientes. Distintos autores han desarrollado relaciones métricas en oclusión. Algunos han simplificado el proceso, como partida, para ir añadiendo variantes; así, pueden usarse valores standard, normales, del ángulo cuspídeo para fabricar la morfología oclusal en CAD/CAM, -cuando la creación del esquema oclusal es de novo-, según Hobo y Takayama; y el uso de varios valores fijos de partida, universalmente aceptados, en lugar de la medida directa de la pendiente condilar es, según los mismos autores, muy importante en el desarrollo extenso de los sistemas de CAD/CAM. Así, el procedimiento de «twin-stage» propuesto por estos autores, en su libro “Oral Rehabilitation”, proporciona una solución en la producción de una oclusión dinámica tridimensional para el CAD/CAM. Otra técnica, consiste en el encerado virtual, mediante un modelado CAM, siguiendo las etapas de Shillimburg, o Kuwata, elaborando paso a paso la morfología oclusal, orientada a su enfrentamiento con el antagonista, encaminando los volúmenes cuspídeos como en el encerado progresivo clásico, gota a gota. Se realizaría su construcción virtual en la pantalla del ordenador, pudiendo estar facilitada su manipulación, mediante “espátulas de encerado virtual”, utilizando los digitalizadores de brazo articulado, con los que se pueden disponer los volúmenes necesarios, en la posición espacial que se desee. No obstante, el modelado dental se puede realizar siempre, aunque sea a través del clásico ratón del ordenador, de forma virtual, con la imagen tridimensional en la pantalla, utilizando diferentes procedimientos, con el software adecuado: A) Automático, a partir de las reglas dentométricas, odontométricas y cefalométricas, relacionadas con la gnatología, tomando previamente los valores claves necesarios del paciente. B) Mediante diseño de la anatomía con trazado de los perfiles, líneas y curvas, que van a definir las superficies dentales. Trabajando bidimensionalmente, en base a cortes de la estructura a construir, que manipulada variando sus dos dimensiones, va a corresponderse con la morfología dental tridimensional, al establecerse un área de influencia y cambio en los cortes vecinos, y así alterándose el volumen dental completo. Este era el procedimiento de variación anatómica utilizado, durante dos décadas con el Sistema Cerec (el Cerec 1, Cerec 2 y Cerec 3), hasta la llegada del Cerec 3D. C) Mediante copiado de la cara oclusal ideal, realizada previamente en cera u otro material real, del diente, su registro oclusal o su antagonista, en el concepto original del Sistema CEREC, de construcción oclusal mediante Correlación –copiando un encerado previo- o Función –correspondiendo automáticamente a la cara oclusal del antagonista-. D) Mediante selección de dientes, individuales o en grupo (incisivos, caninos, premolares, molares, arcadas, hemiarcadas, sistema dentario, maxilares o mandibulares), de entre un grupo de archivos de modelos dentales tridimensionales virtuales, como una librería de objetos 3D. Como en la selección de las tablillas de dientes para la confección de las prótesis completas. Escogiendo tamaño y forma. Colocando cada pieza o bloque en su lugar, con la disposición espacial y oclusal correspondiente. E) Mediante la misma selección, antes citada, seguida luego de una transformación, como estiramiento o estrechamiento, u otras variaciones morfológicas, con las herramientas de edición del programa informático, hasta conseguir la oclusión que se pretende. F) Mediante encerado virtual, de adición progresiva de volúmenes anatómicos, en el concepto clásico de encerado gota a gota, con la metódica de P. K. Thomas, para restauraciones parciales, o de Kuwata, para rehabilitaciones extensas. El método de encerado es el que nos permitirá la construcción de una oclusión individualizada. Pero la necesidad de utilización de un articulador es evidente. Es presumible que se desarrollen nuevos instrumentos para la perfección de la oclusión computarizada, semejantes a los articuladores mecánicos tradicionales. Serán los denominados articuladores virtuales, (VA –Virtual Articulator-), o simuladores digitales de la articulación oclusal, consistentes en un programa informático, capaz de relacionar los modelos virtuales, permitiendo movimientos similares a los naturales del paciente: es la aplicación de la tecnología de la realidad virtual a la oclusión (VR –Virtual Reality-). Esto es lo que nos permitirá pasar de la fórmula empleada generalmente para el modelado oclusal, que suele ser estática y referida a un registro de las superficies antagonistas, a un sistema experto que reproduzca la relación completa de ambas arcadas, las articulaciones, y su combinación con los movimientos masticatorios: realizando la dinámica mandibular. Hoy en la mayoría de los sistemas de cad-cam, los trabajos oclusales se realizan, extensamente, basados sólo en el enfrentamiento con el antagonista, sin tener en cuenta la movilidad mandibular, las guias condilares o anteriores. Es como si realizásemos un encerado oclusal sin tener en cuenta los determinantes anteriores y posteriores, y trabajásemos en un articulador, no ajustable, o simplemente en un Oclusor o Verticulator, sin giro de cierre ni desplazamientos horizontales.El articulador virtual, por software, para el diseño oclusal en la pantalla del ordenador, aún no es empleado de forma generalizada en estos sistemas, pero ya se encuentran como aplicaciones en algunos de ellos. Uno de los pioneros se utiliza en el sistema Cynovad. Aquí, directamente relacionado con la confección de un encerado oclusal. Otros dispositivos electrónicos y digitales, de registro por ordenador, que podrían combinarse con la construcción plástica de la oclusión, en cera u otro material, solo se están utilizando para diagnóstico, o como complementos a articuladores mecánicos sofisticados; así podemos encontrar programas como Rosy32 Robot System (Diagnostic Articulator), de registro dinámico, el VirtSet, de diagnóstico y predicción oclusal-ortodóntica, o el ArtiKulator-Software (ver ArtiDemo), de programación virtual de un articulador, con elección del equivalente mecánico real (Sam, Artex, Kavo,…). Entre éstos, el sistema más completo desarrollado, con escaneado de modelos y registros, y correspondencia con la dinámica mandibular, obtenida por un arco facial cinemático, con sensores de posición y movimiento, es el DentCAM.Para clasificar los instrumentos de oclusión, consideramos muy completa la clasificación de los articuladores mecánicos, desarrollada en The International Workshop Occlusion, de 1972, University of Michigan: 1) Clase I – Sujetadores simples de modelos. Subdivisión A (Con movimientos verticales; Corelator, Verticulator). Subdiv. B (Con articulación de bisagra sin desplazamientos horizontales; Centric Relator). Conclusiones (parciales para esta primera parte).- El articulador virtual podría establecerse a partir del escaneado de un articulador mecánico seleccionado, a partir de un modelo construido íntegramente por CAD de forma virtual, o –idealmente- a partir de un patrón anatómico, individual, a partir de la radiología tridimensional (como la Tomografía Computarizada). A estas estructuras se les sumarán los datos necesarios para la función: relación intermaxilar –estática- (oclusal) y relación cráneo-mandibular dinámica (pendiente condílea y Bennett), con ayuda también del registro de la actividad muscular (electromiografía). A la clasificación de los articuladores antes expuesta, le podemos añadir ahora el Tipo V, constituido por los Articuladores Virtuales, o instrumentos informáticos que pueden reproducir la oclusión dental en el ámbito de la realidad virtual, que se desarrollan como programas informáticos concretos, de muy variada composición en sus elementos de software, y distintos por los diferentes tipos de registros que necesitan para su efectiva y precisa actuación. Dentro de este V grupo, a su vez, podríamos –paralelamente a la clasificación de los articuladores mecánicos-, establecer tantas subclases como las de los tipos y subclases de aquellos. Así habría de clase I, como ocurre mayoritariamente en los sistemas de Cad-Cam dental actuales, cuando utilizamos modelos dentales 3D y registros estáticos de antagonistas. Es éste el cambio que se experimentará en los próximos años, en la Oclusión Computarizada: la utilización generalizada de Articuladores Virtuales de clase III y IV. 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viernes ~ septiembre 09, 2007 publicado por
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Comentarios
21/09/07 - 12:59 pm […] Este blog que estoy leyendo ultimamente escribio un post muy interesante, Aqui os pongo un extracto frikis!!:La Oclusión Computarizada. 1ª PARTE. Este artículo pertenece a la categoría: Casos Clínicos Dr. Carlos Acuña Priano Introducción.- En oclusión, existen varios campos de aplicación básica para la digitalización. Hablamos, preferentemente, de la digitali- zación tridimensional Posted in Oclusion.es ( 1 link from 1 site) […] OTONIEL GUEVARA G
21/09/08 - 4:36 pm La evolución de los cordados necesitó de la necesaria organización propioceptiva, tanto así, que apareció la descomunal propiocepción trigeminal. Esta nueva odontología y sus currículas, en el campo que fuese, debe partir de una epistemología propioceptiva.No sé si ustedes tengan esta propuesta epistemológica. Tengo sin editar un ensayo de 250 páginas sobre una epistemología propioceptiva con nuevas metodología para forjar nuestras operaciones intelectuales de: Gnoseología o Promoción, y sus derivados; Dx, Px, tratamiento y nucleos temáticos para la investigación. Gracias nata
19/02/09 - 10:15 pm me parece super in aida
10/12/11 - 7:59 pm como puedo conseguirlo en modo pdf???
11/12/11 - 1:20 am Estimada Aida: Es facil…subscríbase Ud.a la revista de la S.O.C.E. (SOCIEDAD de ODONTOLOGÍA COMPUTARIZADA ESPAÑOLA). Allí tendrá todo lo que se escribe en ella. Atentamente Dr.Acuña priano javier
20/09/12 - 5:06 pm Estimado doctor, me gustaría profundizar más sobre el sistema DENTCAM ( Articulador virtual/ Oclusión virtual), pero no encuentro nada en internet. Me podría indicar donde me puedo dirigir?
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