Od. Pino Rodrigo1,2,3, Daniela Del Carmen Colina Ardila4, Mariandreina Sanchez Sanchez4

1. Especialista en Implantologia Oral UNINGA Sao Paulo, Brasil.

2. Especialista en Cirugía Bucal UNINGA Sao Paulo, Brasil.

3. Director de la Escuela de Odontología Universidad José Antonio Páez. Carabobo, Venezuela.

4. Estudiante de Odontología. Universidad José Antonio Páez. Carabobo, Venezuela.

Resumen

La implantología es una rama de la odontología en constante evolución, gracias a la tecnología, los procedimientos quirúrgicos para la colocación de implantes con guías quirúrgicas 3D, cada vez presenta técnicas más rápidas, predecibles y lo más importante para el paciente, son procesos mínimamente invasivos.

En sus inicios, para la planificación de implantes, se utilizaron férulas radiográficas, las cuales eran tomadas como un instrumento orientativo para marcar la región prevista del implante, esta férula consistía en colocar dentro de ella un material radiopaco donde se pensaban colocar los implantes. Al comienzo el material guía utilizado eran conos de gutapercha y la férulas eran de acetato o cera con resina termocurable, luego se utilizó un material más rígido (acrílico) y los conos de gutapercha fueron sustituidos por balines. Finalizada la planificación, se realizaba la colocación de implantes en dos estadios: la primera una fase quirúrgica, donde se realizaba la inserción de los implantes y en la segunda se establecía la conexión con la prótesis.

Este proceso tenía un lapso de tiempo que duraba entre tres y seis meses aproximadamente, debido a que en la primera fase, era necesario levantar un colgajo de tejidos blandos y preparar el lecho implantario mediante la perforación del hueso alveolar por medio de un fresado secuencial a mano alzada, luego colocar el implante y el tornillo o el pilar de cicatrización. No obstante, en la segunda fase, se realizaba una pequeña incisión en la encía para comprobar el buen estado del implante y su estabilidad, para así efectuar la conexión del pilar que quedaba en contacto con el medio bucal y que serviría de unión a la futura prótesis.

Todo esto trajo como consecuencia, la necesidad de simplificar esta técnica, aminorar el tiempo de trabajo y lograr encontrar más exactitud y predictibilidad del tratamiento, es así como a través de los años se fueron incorporando nuevos elementos auxiliares, como lo son las guías quirúrgicas en 3D, de allí que el objetivo de esta investigación fue analizar el desarrollo y la evolución histórica de las guías quirúrgicas hasta el uso de la tridimensionalidad en la actualidad. Metodología: Para conocer la evolución de estas herramientas y su repercusión en el éxito de la implantología moderna la investigación se fundamentó bajo tipo documental de carácter histórico, mediante los métodos deductivo-inductivos e histórico lógico.

Se revisaron y seleccionaron artículos científicos que incorporan reportes de casos clínicos, análisis de artículos e estudios académicos, teniendo como resultado que el uso de las guías como auxiliar en la colocación de implantes dentales ofrece virtudes como la disminución del tiempo operatorio y una planificación precisa existiendo múltiples métodos y materiales para la confección de las guías quirúrgicas, ayudando así al especialista en implantes a dirigir la posición ideal del implante, además de permitir la colocación de la prótesis en el mismo momento quirúrgico y por ende, que la planificación y realización de la cirugía sea menos invasivo y más seguro.

Palabras claves: historia, evolución, guías quirúrgicas 3D, implantología oral, cirugía guiada, osteointegración.

Introducción

El desarrollo de la implantología como ciencia es un reto para la odontología que viene mostrando resultados cada vez más gratificantes, la cual, ha dado un giro impresionante en cuanto a la conservación de tejidos y estructuras duras en el aparato estomatológico, presentándose los implantes dentales como una alternativa para reemplazar estructuras dentales perdidas por traumatismos, fractura, problemas periodontales, agenesia e iatrogenias, que permiten al paciente gozar de las ventajas de restituir sus actividades funcionales, expectativas estéticas, fonéticas y salud bucal1. La popularidad de los implantes dentales creció rápidamente debido a que están confeccionados con materiales como el titanio o circonio, los cuales son considerados biocompatibles, debido a que se unen física y químicamente al tejido óseo durante el proceso de osteointegración2.

Inicialmente, el protocolo utilizado en la colocación de implantes constaba de dos fases: en la primera fase quirúrgica, que es donde se realiza la inserción de los implantes y en la segunda (realizada tres meses después en mandíbula y seis en maxilar superior) en la que se descubren de nuevo, para así realizar su conexión con la prótesis3.

Sin embargo, algunos autores con el fin de simplificar la técnica, colocaron el pilar de cicatrización en la primera cirugía quedando en contacto con la cavidad oral durante el período de osteointegración, evitando de este modo la segunda fase quirúrgica, desarrollando así, lo que en la actualidad se conoce como la técnica de carga inmediata, procedimiento que ha sido descrito desde hace más de dos décadas, y ha evolucionado incorporando nuevos elementos auxiliares como lo son las guías quirúrgicas4.

Las primeras guías quirúrgicas datan desde el año 2.000 aproximadamente, las cuales en ese momento, requerían de un soporte óseo en ella para su estabilidad, por lo que era necesario realizar una cirugía invasiva con colgajo4. Más tarde, en año 2.002, Van Steenberghe et al. sugirieron un protocolo para la cirugía guiada en el que recomendaron la planificación con base en los datos proporcionados por una tomografía computarizada asociada a un software tridimensional5.

De esta manera la transferencia de la planificación virtual para el campo operatorio ofrece al profesional la confianza de realizar la intervención quirúrgica, sin que ello implique una sobre dosis de radiación6. En este contexto, la tomografía computarizada se considera la herramienta de diagnóstico que facilita el plan de tratamiento al ofrecer una vista tridimensional del área quirúrgica existente7.

Por lo que posteriormente junto con los avances de las imágenes en 3D se desarrolló la estereolitografía para la fabricación de plantillas que permitieron transferir la información del estudio virtual al acto quirúrgico propiamente dicho e incluso hacerlo mínimamente invasivo (sin colgajos). Esta tecnología conocida como CAD/ CAM (Computer Aided Design/ Computer Aided Manufacturing) fabrica guías quirúrgicas estáticas que incluyen tubos metálicos, que impiden el cambio de posición del implante8.

En este orden de ideas, el propósito de esta investigación fue analizar el desarrollo y la evolución histórica de las guías quirúrgicas hasta el uso de la tridimensionalidad en la actualidad.

Materiales y métodos

Se realizó una investigación documental de carácter histórico, cuyo objeto de estudio fue analizar el desarrollo de las guías quirúrgicas 3D en la implantología dental a través del tiempo. Para este alcance se emplearon dos métodos teóricos9.

Método deductivo-inductivo

Para determinar los tipos y pasos de confección de las guías quirúrgicas en la bibliografía consultada y la conformación del informe investigativo, a través del sub método cronológico como técnica de organización de los datos e información sobre los hechos o acontecimientos de acuerdo a las fechas en que llegaron al mercado de la Odontología las guías quirúrgicas 3D hasta la actualidad, información que se presenta por medio de un análisis descriptivo sobre el contexto que presentó el fenómeno de estudio.

Método histórico – lógico

El método histórico-lógico para la progresión del tratamiento del tema a fin de determinar su evolución en el tiempo: el análisis documental sobre artículos de revistas y la consulta y revisión de otros textos, con el objetivo de llegar a consideraciones integradoras sobre las ventajas que tienen las guías quirúrgicas para el posicionamiento del implante dental.

Recolección y Análisis de Datos de guías quirúrgicas 3D

Durante esta etapa se obtuvieron los datos relevantes acerca del objeto de estudio, a través del buscador Google se obtuvieron las bases de datos de Pubmed, Science direct y semantic como fuentes secundarias. Se emplearon palabras claves combinadas para la búsqueda y recolección de datos, tales como: historia, guías quirúrgicas 3D, implantología dental, cirugía guiada, osteointegración, history, 3D surgical guides, dental implantology, guided surgery, osseointegration. Se tomaron aquellos artículos de idioma español e inglés, obteniendo para su revisión un total de 2250 artículos.

Se realizó un cribado para la selección de la información, aplicando criterios de inclusión y exclusión. Fueron incluidos aquellos artículos desde el año 2002 hasta la actualidad, estudios con información completa sobre el tema abordado, artículos de revistas indexadas y repositorios institucionales. Se excluyeron estudios incompletos, artículos no disponibles y duplicados. Luego de aplicar dichos criterios se obtuvo un total de 24 artículos para su evaluación. En el siguiente diagrama de flujo se observan los resultados de la búsqueda.

Evaluación de la autenticidad de los datos de guías quirúrgicas 3D

Durante el análisis se estableció la veracidad de los datos obtenidos de las fuentes primarias y secundarias que fundamentaron la investigación, adoptando una actitud crítica sobre la información recabada fue sometida a una evaluación aplicando dos criterios: crítica externa y crítica interna.

Evaluacion de la autenticidad de los datos

 

En la crítica externa, se determinó la autenticidad de las fuentes a través de los datos siendo genuinos y confiables de revistas indexadas y fechas de publicaciones. Y en la crítica interna, se estableció la confiabilidad de la fuente e integración de los datos. Una vez verificada la autenticidad de los datos, se procedió a organizar y registrar los datos de una manera coherente y sistematizada utilizando un orden cronológico que permitió la redacción del informe de los resultados de investigación.

Registro de los datos

Se registró la información suministrada por cada una de las 35 fuentes de investigación tales como artículos científicos, en una ficha electrónica bibliográfica, tomando en cuenta datos del autor y publicación, fecha de creación, resultados, conclusiones emitidas y que usos se le dieron en la investigación.

Resultados y discusión

Los estudios recolectados permitieron llevar a cabo una cronología sobre la evolución del desarrollo de las guías quirúrgicas en la implantología dental, para el análisis de los estudios incluidos se describieron con detalle las características principales de los estos, basándose en el año, la intervención, materiales empleados, resultados y sus respectivas conclusiones.

La implantología oral ha experimentado en los últimos años una verdadera evolución con la aparición en el mercado de diversos softwares informáticos, que permiten confeccionar la planificación de los implantes de forma virtual y transferir esta información al campo quirúrgico. De esta manera, las guías quirúrgicas son un dispositivo que permiten diseñar la ubicación ideal del implante, proporcionando un vínculo entre su planificación y la cirugía mediante la precisión de la información obtenida, simulando la cirugía y confeccionando la guía según los requerimientos protésicos para luego rehabilitar los espacios edéntulos. Algunos diseños de guía quirúrgicas, dirigen la colocación del implante a través de ella, teniendo previamente seleccionado la localización y la inclinación ideal del implante, a partir de las necesidades estéticas y funcionales, así como, las limitaciones anatómicas del espacio edéntulo seleccionado, para proceder a la colocación quirúrgica de los implantes10.

Existen diferentes tipos de guías quirúrgicas, entre las cuales se encuentran: las Guías de apoyo óseo que son utilizadas en pacientes edéntulos o parcialmente edéntulos, esta guía se posiciona sobre el hueso después de levantar el colgajo, situándose sobre la zona ósea, en la posición única y estable para la cual fue creada11. Este soporte se diseñó de esta manera dado que la guía es fabricada en base a la morfología del hueso, por lo que guían las fresas a la posición planificada. En esos casos el levantamiento de colgajo permite obtener una buena visualización del área quirúrgica durante la intervención (Figura 1).

Guía de apoyo óseo
Fig. 1 Guía de apoyo óseo

Por otra parte, están las Guías de Apoyo mucoso, las cuales, se encuentran soportadas sobre la mucosa de forma firme, esta guía se recomienda para casos desdentados completamente (Figura 2), su principal ventaja radica en su utilidad, ya que pueden ser aplicadas en técnicas quirúrgicas mínimamente invasivas, debido a que evita la necesidad de realizar colgajos mucoperiosticos11. Sin embargo, requiere de cierto grado de experiencia para manejarlo, debido a que esta guía debe utilizarse con una llave de oclusión, después de lo cual se debe colocar un pin de retención para mantenerlo firmemente en el sitio con la máxima estabilidad.

Guía quirúrgica 3D de apoyo mucoso
Fig. 2 Guía de apoyo mucoso

Por último, se encuentran las Guías de Apoyo Dental, las cuales están indicadas en pacientes edéntulos parciales (Figura 3) y en cirugías mínimamente invasivas11. Según Stumpel, estas se pueden clasificar de acuerdo con la restricción, pudiendo ser no restrictivas, semi restrictivas o restrictivas12. Las no restrictivas, le indican al cirujano la posición de los implantes en relación con la prótesis, y le otorga mayor control sobre dirección o profundidad de fresado lo que, en consecuencia, puede ocasionar errores de angulación, falta de paralelismo o compromiso de estructuras anatómicas12.

guia de apoyo dental
Fig. 3 Guía de apoyo dental

Por su parte, el tipo semi restrictivas incorpora un tubo guía que corresponde a la fresa inicial de la preparación, pero el cirujano deberá continuar a mano alzada con el protocolo quirúrgico lo que también puede ocasionar complicaciones12. Y la restrictiva limita las posiciones vestibular o lingual, sin embargo, posee topes de profundidad, lo que conlleva a unas preparaciones más exactas de acuerdo con lo planificado.

Las guías restrictivas y semi restrictivas pueden obtenerse a partir del duplicado de encerados o enfilados diagnósticos12, incorporando marcadores radiopacos y que dependiendo de las diversas técnicas de fabricación a través de los años, la guías han sido elaboradas tipo clásicas y de laboratorio hasta las guías diseñada por computador o CAD/CAM como lo son las utilizadas actualmente.

Lo que llevó, a que, el año 2002, Van Steenberghe y colaboradores sugieren un protocolo para la cirugía guiada que preconizaba la planeación con base en los datos proporcionados por una tomografía computarizada asociada a un software tridimensional, la transferencia de la planeación virtual para el campo operatorio fue realizada con guías rígidas obtenidas por procesos de prototipos rápidos (litografía estereoscópica, SLA)13.

El proceso consistía en confeccionar una guía de fresado creado (Figura 4), con un cubo de resina preformado con dos tubos de titanio dispuestos de forma perpendicular, para que, adicionalmente colocando una férula en boca al paciente, se procedía a colocar esta guía de fresado para ubicar la posición, y se verifica con una tomografía computarizada14. Es decir, se usaban tanto las férulas, que eran elaboradas a partir de una lámina de acetato termoplástico, aplicada al vacío sobre un duplicado en yeso que presentaba marcas radiopacas posicionada en la boca del paciente, como la guía de fresado de resina, donde luego, estando ambas en boca, se procedía a tomar una tomografía computarizada TC o una tomografía de volumen digital, sin embargo, este sistema sólo permitía en la cirugía guiar el fresado hasta un diámetro de fresa de 1,5mm, tras el cual se continuaba con el protocolo convencional o mano alzada15.

No obstante, en el año 2.005, se evaluó la inclusión en la planificación, de la colocación de la prótesis provisional al mismo tiempo de realizar la cirugía guiada sin colgajo, así, los estudios señalan que gracias al uso de un dispositivo de paladar radiopaco que delimita el volumen de los tejidos blandos, se creó lo que es la guía con soporte mucoso, estas guías y sus perforaciones para el fresado eran netamente de acrílico sin ningún recubrimiento16, que en consecuencia generaba calor durante las preparaciones quirúrgicas, es por eso que en el 2.010 incorporan adicional a los canales, el uso de materiales radiopacos, como tubos o balines metálicos como guías en los sitios de las perforaciones, en un diámetro que corresponda a la primera fresa, con el objetivo de permitir la preparación inicial en forma precisa y para disminuir el calor por fricción en la etapa final de la preparación, siendo así, considerada como una guía semi restrictiva o semi estricta17.

Sin embargo, en el 2.011, Según Melej et al, establecieron que, de los materiales radiopacos utilizados, los balines metálicos eran los menos recomendados ya que solo actuaban como un marcador de posición, dificultando determinar la trayectoria del futuro implante, mientras que los tubos (Figura 5), cumplían con su función de servir de guía y permitían determinar la trayectoria18.

 

En el año 2.012 con la llegada y desarrollo de programas para manejar la información tomográfica, se permitió el surgimiento del concepto de la cirugía implantológica guiada por computador, lo cual consiste en la realización precisa de un plan de tratamiento a partir de una tomografía axial computarizada (TAC) y una predeterminación protésica, debido a que, la información que es capturada por el escáner se procesa para determinar las posiciones y dimensiones del implante en relación con los niveles óseos de anchura y altura, esto permitió elaborar una guía que transfiere al paciente en forma muy precisa la posición de los implantes y así, proyectar en el mismo momento la rehabilitación protésica planeada, de esta forma la técnica concede una visualización de las tres estructuras que son relevantes en la planeación: el hueso con sus detalles anatómicos, los implantes proyectados y la prótesis propuesta19.

Esta combinación de las imágenes volumétricas del hueso con la información obtenida mediante el escaneo de la predeterminación protésica, permitió que entre los años 2015 y 2016 se realizarán guías quirúrgicas prototipadas mediante mecanizado CNC (Computer numerical control), o impresión 3D que incorporan imágenes de implantes posicionados virtualmente en forma muy realista20.

De esta manera, el continuo progreso de la era digital permitió que varios tipos de software desarrollados a partir de la tecnología CAD/CAM sean capaces de manejar la información obtenida a partir de un estudio digital (tomografía), y elaborar a partir de esta información guías quirúrgicas con mucha precisión, debido a que estos estudios nos brindan conocimiento exacto de la zona anatómica que será lugar de trabajo dentro de la cirugía, es decir, mediante digitalización y tomografía computarizada de haz cónico (CBCT), la cirugía guiada es realizada de manera sencilla y predecible (Figura 6).

planificacion quirurgica con software e imagen CBCT
Fig. 6 Planificación quirúrgica con software (CBCT)

 

Actualmente, para la elaboración de una guía quirúrgica mediante el uso de softwares se necesita hacer una correcta planificación (Figura 7), es por ello, que se considera como el primer paso en la cirugía guiada de implantes a ejecutar, será una exploración mediante un CBCT al paciente, que proporcione una gran cantidad de información sobre el hueso, densidad ósea, tejido blando, ubicación y nervios, el archivo pasa a soporte de estándares de imágenes digitales y comunicación en medicina, (Digital Imaging and Communication’s in Medicine , -DICOM), donde se representa la anatomía del paciente, y que mediante este programa de software u otros, de cirugía guiada, en ese mismo momento, el clínico y/o profesional en implantología puede virtualmente colocar un implante y ejecutar una serie de pruebas para garantizar sus mejores resultados de ubicación21.

Elaboracion de guia quirurgica con el Programa DICOM
Fig. 7 Elaboración de guía quirúrgica con programa DICOM

 

Lo que nos lleva al desarrollo de la guía, mediante la entrada de las técnicas de prototipado rápido (PR) que se usan en biomédica, las cuales fueron un aporte de las Ingenierías a las ciencias de la salud, que datan desde los años 1980, pero actualmente este prototipado rápido incluye diferentes técnicas como la litografía estereoscópica (SLA), la sinterización selectiva por láser (SLS), el modelado por deposición fundida (FDM), fabricación de objetos laminados (LOM) y los sistemas basados en inyección de tinta e impresión tridimensional (3DP), esta última es una técnica aditiva, desarrollada por Hideo Kodama, del Nagoya Municipal Industrial Research Institute en 1981, que presenta la ventaja de permitir construir formas complejas, incluyendo estructuras huecas y actualmente permite el empleo de diversos materiales metálicos o poliméricos22.

Todos estos avances han producido materiales nuevos y de alta calidad, por lo que los softwares de imágenes tridimensionales y moldes dentales impresos en 3D constituyen la base de la odontología actual y digital, con ellos, los profesionales en implantología pueden seguir un proceso de verificación controlada que duplica la topografía de la cavidad intraoral de manera rápida y precisa, debido a que esta técnica de impresión se basa en la obtención de un modelo virtual de la guía mediante el escaneo o por modelado 3D, para posteriormente materializarla mediante la adición del material capa a capa.

Los principales materiales utilizados para la impresión 3D de las guías son polímeros termoplásticos como el acrilonitrilo buta – dieno estireno (ABS), el ácido poliláctico (PLA), la poliamida (PA), el policarbonato (PC), así como materiales poliméricos termo endurecibles como las resinas epóxicas23, aunque el material más usado actualmente para la impresión de las guías, es la resina fotopolimerizable en estado líquido, que se solidifica al contacto con la luz, para poder ser usada con técnicas SLA, DLP o Impresión con cartuchos por luz, +debido a su gran versatilidad de usos tanto a nivel personal como industrial, biocompatibilidad, buenas propiedades mecánicas y estéticas, gran reproducción de detalles, lo cual es de gran importancia en relación al paciente, posee un excelente acabado, superficie lisa y pulida y un tiempo de obtención de los modelos relativamente corto24.

Pasos de la confección de la guía 3d
Fig.8 Pasos para la confección de la guía quirúrgica

Conclusión

Desde finales del siglo XX, la implantología ha sufrido una auténtica evolución tecnológica, siendo uno de los principales avances el uso generalizado de ordenadores y softwares capaces de trabajar con imágenes en tres dimensiones, de esta forma se han desarrollado sistemas de cirugía asistida, por lo que, en la combinación de tres elementos, como lo son la evolución de la implantología moderna, las técnicas de tomografía y la revolución de las técnicas digitales, han permitido el desarrollo de un nuevo protocolo: la implantología asistida por ordenador (IAO) o implantología guiada.

Esta técnica innovadora reduce el tiempo de trabajo, permite colocar implantes dentales con la ayuda de una guía confeccionada de forma digital, que facilita al especialista en implantes a dirigir la posición del implante, su tamaño y diámetro exacto, ofreciendo un mayor confort y predictibilidad en el plan de tratamiento. Además, la cirugía está planificada para proteger ciertas estructuras anatómicas de la mandíbula, y a su vez permite la provisionalización inmediata tras la colocación del implante, en el mismo momento de la intervención quirúrgica y por ende, que la planificación y realización de la cirugía sea menos invasivo y más seguro, logrando alcanzar los objetivos de una manera más precisa y sin lugar a dudas brindándole al paciente un tratamiento ideal obteniendo así resultados gratificantes

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