Dispositivo de posi<::ionamiento y determinación densitométrica para TAC maxi1ar
Objeto de la invención La presente invención consiste en un dispositivo diseñado con la f inalidad de asegurar el posicionamiento preciso de un paciente que va a ser sometido a una Tomogra f ía Computerizada maxilar (TAC) con fines implantológicos, que permite determinar de forma precisa la densidad mineral ósea (en unidades Hounsfield) por calibrado (o corrección) de los valores inexactos de densidad obtenidos al procesar los datos proporcionados por el propio equipo de TAC . Este dispositivo asegura que el corte a xial del TAe sea totalmente paralelo al plano oclusal del paciente, evitando así la realización i nnecesaria de repetido número de scouts o radiografías laterales de posicionamiEmto y , por tanto, reduciendo la dosi s de exposición del paciente a los rayos X . Además , la determinación precis<3. de l a densitometría permi te establecer protocolos de actuación en implantología específicos para cada paciente, pues se puede prever y
modificar la futura estabilidad primar ia de los
implantes , factor clave en la osteointegración y, por
ende, del éxito implantológico .
Sector de la técnica El sector principal de aplicación es el odontológico y , dentro del mismo, el implantológico .
Además, puede s e r de gran interés tanto para el sector radiológico, donde se generan TACs necesitados de más precisión en la densitometría, como para el sector traumatológico, puesto que permite diagnosticar
S osteoporosis maxilar de forma más predecible.
Estado de la técnica
Esta técnica de calibración se ha venido utilizando en TAC lumbar con fines de diagnóstico de la osteoporosis , De hecho, . existen varias patentes de fantomas (o dispositivos de calibración) que colocados a nivel de l a col umna lumbar y coescaneados simultáneamente con e l paciente, facilitan la determinación precisa de las densi tometrías óseas, pero con fines siempre de diagnóstico o seguimiento de la lS osteoporosis , Las referencias de estas patentes son :
1, -Fivez e et al. Rad:iographic calibration phantom. United States Patent (5 , 493 , 601) 1996.
2. -Gohno M. Method for quantitatively detarmining bona mineral mass by Ct l'ystem. United States Patent 20 (5 , 521 , 955) 1996.
3. - Kalender W. Calibrat:ion Phanton for bone mineral
measurementon the lumbal~ spine. United States Patent o (5 , 235, 628) 1993.
4. - Ozaki M et al. Tomograp'hic imaqe diaqnostic method and
2S apparatus includinq autOlnatic ROI stteing means . Uni ted States Patent (5 , 034 , 969) 1991.
5. Arnold B. Calibration Phantom and improved method of quantifying calcium and lbone density usinq sama. United States Patent (5, 335, 260) 1994.
Por otra parte , algunos autores dentro del
ámbito odontológico-implantológico, han señalado la
necesidad de calibrar (corregir) los TAes ma xilares
utilizando a lgún dispositivo similar a los del ámbit o de
S la medicina traumatológica. Las referencias de estos
trabajos son:
6. López-Quiles J, Arena s, Ortega R, Santos J ,
Martíne z-González JM a . oeneidad minera1 6aea de lo~
maxila.res Valoración con tomografia computa.rizada
10 cuantitativa. JADA 2010; 5 (2) : 86-90 .
7. Verdonck HWD, Meijer GJ, Nieman FH, Stoll e , Riediger
D, de Baat e . Quantitnti.ve computed. tomography bone
mineral d.en~ity measurements in irradiated and non
irrad.i.t.d mi.nipig alveolar bone: an exper~ental study.
15 Clin. Oral Impl. Res. 2008; 19: 465-468 .
8. Homol ka P, Beer A, Birkfellner W, Nowotny R,
Gahleitner A, Tschabitscher M, Bergmann H. Bone mineral
density measurement with denta1 quantitative CT prior to
dental implant plaeemen't in eaclaver manclibles: pilot
20 study . Radiology. 2002; 224 (1) : 247 -52.
Pese a ello, no existe en la actualidad ningún
dispositivo de caracterización de maxilares que permita,
t anto una cuantificación exacta de las densitometrías
óseas gracias al establecimiento de una normalización de
25 los datos obtenidos con TAe, lo que permite la
colocación de los implantes de forma más exacta y
precisa , como el posicionamiento ideal del paciente en
la camilla del TAC, disminuyendo de forma drástica la
dosis de radiación absorbida por e l paciente . La
30 densidad ósea es un parámetro que antai'io era de poca
consideración, pero en la actualidad despierta un
interés creciente, pues , como se puede detectar en gran
número de artículos revisados, tiene gran incidenci a en el éxito de los implantes dental es .
Básicamente se utilizan dos tipos de TACs : por un lado el helicoidal, que se usa en hospitales y que facilita un valor de densidad ósea bastante aproximada (aunque su exactitud est:á lejos de ser la óptima, como "s e demuestra en los resul tados de la tesis doctoral :
9: Miguel Sánchez, Alfonso . Fiabi1idad y exactitud de 1a densitometría ósea maxi1ar en tomografía Computerizada . Tesis Doctoral 2011. Universidad de Murcia, Departamento de Dermatología, Estoma"tologia, Radiologia y Medicina Física.
Donde se pone de manifiesto que las medias aportadas con este tipo de TACs pueden contener errores de hasta el 40%. Por otra parte el TAC de haz de cono, CBCT, también proporciona unas densida.des óseas medidas bastante más inexactas :
: Hua Y y cols . Sone quiality assesmment base done cone beam computad tomography imaging . Clin . Oral . Impl . Res . 2009: 20: 767-771.
Así pues, no existe en la actualidad un dispositivo que
det ermine la densidad ósea con sufici ente fiabilidad
como para garantizar la máxima tasa de éxito en la
col ocación de implantes.
Descripción de la invención En la actualidad, los avances en imageneología han supuesto un auge y una catapulta hacia la excelencia clínica en implantología . Gracias a la aparición de los TACs y de los distint:os programas informáticos de planificación diagnóstica , el éxito en los implantes va aumentando de forma exponencial . Recientemente se ha comprobado que uno de los factores más importantes a tener en cuenta para garantizar la correcta osteointegración de los implantes, es el análisis previo de la densidad ósea del lecho receptor donde se va a colocar el implante .
Debido a esto, las casas comerciales han ido produciendo distintos programas informáticos de planificación implantológica que permiten esta medición de la densidad ósea de forma preoperatoria, a partir del procesado de los datos aportados por el TAC . Sin embargo, en la práctica se ha ido observando una falta de correlación entre la densidad ósea obtenida con estos programas a partir de los datos del TAC y la densidad
real que presentaba el paciente cuando se realizaba la intervención.
Esto planteó la necesidad de disponer de un dispositivo que pueda homologar la medida de la densidad
ósea facilitada por el TAC o, en su caso, corregirla. Se pensó entonces en el diseño de un dispositivo que incluyera unos "elementos patrones" con densidades conocidas para poder comprobar si el TAC aportaba valores coincidentes para esas densidades. Tras hacer 1500 ensayos (en los trabajos experimentales de la tesis doctoral citada anteriormente) , se pudo comprobar la existencia de una diferencia significativa entre las medidas de densidades óseas aportadas por el TAC y los valores reales conocidos de los patrones utilizados en los ensayos.
Analizando la literatura vimos que los profesionales con más experiencia en densitometrias (los especialistas reumatólogos) , ya vienen utilizando una técnica útil para las exploraciones de columna lumbar en el diagnóstico de la ost:eoporosis, procedimiento que no ha sido trasladado p.:lra la determinación de las densitometrias de los ma:<ilares.
En este punto se diseñó y construyó un dispositivo consistente e n una placa de metacrilato en forma de D, en la que se insertan, por una parte, unos aditamentos de hidroxiapatita de densidades conocidas patrones-y, junto a ellos, un soporte de mordida intraoral, de forma que al realizar un TAC maxilar éste afecta simultáneamente a la boca del paciente y a dichos aditamentos . La comparación entre la densidad mineral real de cada uno de los aditamentos, MOr , (dada por el fabricante de la HA) , Y i;Ü valor de la densidad mineral , MD:rc, que proporciona el TAC para cada aditamento, da lugar a un factor de calibrado ( o corrección) , Fe = MOr / HI>:rc, que aplicado (multiplicado) a los valores de densidad mineral ósea BHDnc aportados por e l TAC para el resto de medidas, nos p:roporciona valores más precisos (corregidos) de las densidades minerales óseas , BMDr , :
Estos valores corregidos nos proporcionan una medida más precisa de la densidad mineral ósea del lecho donde se propone colocar e l implante . De esta forma las actuaciones quirúrgicas pueden adapt arse a la densidad conocida, asegurando por esta parte el éxito de los implantes .
Breve descripción de1 contenido de las figuras Fiqura l. Dibujo mc) strando el dispositivo de posicionamiento y calibración (o corrección) , destacando: (1) estructura en forma de Ui (2) posición del plano oclusal extraoral; (3 ) aditamentos de hidroxiapatita y (4) soporte de mordida intraoral.
Figura 2 . Imagen que ilustra la posición del disposi tivo en la boca del sujeto sometido a TAC.
Figura 3 . Detalle del dispositivo donde se aprecia, (1 )
estructura en forma de u; ( 3) aditamentos de hidoxiapatita; (4) SOpoI~te de mordida intr aoral y (5) vástago insertado a presi ón en la estructura en U.
Lista de referencias l. Estructura en forma de U.
. Plano oelusal extraorc:ü .
. Aditamentos de Hidroxiapatita .
4. Soporte de mordida int:raoral .
. Vástago que engancha el soporte de mordida con l a 15 estructura en U.
Descripción de un modo do realización preferente de la invención El dispositivo d e posicionamiento está formado por dos piezas b ien diferenciadas . Por un lado hay que fabricar y mecanizar la estructura pr opiame nte dicha, que consta de una estructura en forma de U (1) de pl ástico, metacrllato por ejemplo, (en ángulo de 90°) . Se ha elegido este matel~ial pues no produce artefactos (señales espurias) al realizarse el TAC , además , es un material adecuado por su resistencia y ligereza de peso, aunque también puede utilizarse otro tipo de mater ial, como policarbonato, PET, ABS, PVC, PMMA. Esto es importante pues el paciente debe ma ntenerlo firme en la boca una vez ha mordido el soporte de mordida intraoral
(4) , que está elaborado en plástico desechable . En uno de los extremos de la estr uctura en forma de U hay que insertar perpendic ularment e y de forma mecánica (por
presión) 4 aditamentos de hidroxiapatita (3 ) de densidades conocidas y marcadas por el fabricante: cilindro amarillo de 136 unidades Houndsfield (HU) , cilindro rosa de 306 HU , cilindro púrpura de 776 HU Y cili ndro gris de 1108 HU . De esta forma cubrimos todo el rango de densidades que puede presentar el hueso a la hora de calibrar (o corregir) las densidades del TAC . Estos valores no son excluyentes y puede escogerse otro conjunto de valores que cubran el rango de densidades que puede presentar el hueso maxilar.
Por otro lado, hay que unir un vástago (5) del mi smo material que la estructura en f orma de U al soporte de mordida intraoral, similar a cualquier soporte de mordida de venta en depósitos dentales . Este soporte, de fabricación estándar, lleva en su interior una pequeña plataforma de plástico para que el paciente pueda morder, realizando una doble función: por un lado, estabilizar el dispositivo y, por otro, proporcionar al
radiólogo la posición exacta del plano oclusal del
paciente, a partir del plano oclusal extraoral del
di spositivo (2) .
La colocación intraoral del posicionador facilita al radiólogo una referencia para orientar correctamente al paciente en la camilla de TAC . Los aditamentos de hidroxiapatita quedan situados fuera de la boca por su tamaño, con la ventaja de que ni los puentes ni los empastes metálicos del paciente influyen en l a medición de la densidad. Aunque en determinadas circunstancias también podrían situarse íntraoralmente .
La inserción del soporte de mordida intraoral en el interior de la estructura en forma de U, permite el intercambio de dichos soportes desechables entre
pacientes, manteniendo una única estructura en forma de
U con los aditamentos insertados . El vástago tiene l a
función de unir el soporte de mordida intraoral con la
estructura en forma de U, con el que se insertará por
S presión a un alojamiento practicado en un extremo de
dicho soporte . De esta forma s610 es necesario disponer
de una estr uctura o cuerpo pri ncipal y varios soportes
de mordidas desechables .
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