Occlusione e tecnologia digitale: migliore rilevamento della funzione dei denti e delle arcate dentali

I processi digitali stanno rivoluzionando l’odontoiatria, aprendo nuove opportunità a dentisti e odontotecnici. Ne è un esempio l'analisi precisa dell’occlusione grazie alla visualizzazione digitale in tempo reale. Inoltre, la digitalizzazione riunisce aree che finora hanno avuto poco a che fare l’una con l’altra. L’odontoiatria acquisirà un interesse sempre maggiore anche per matematici e informatici come il Dr. Sebastian Ruge di Greifswald (Germania). Ecco una presentazione.

Il Dr. Sebastian Ruge non avrebbe mai immaginato che, un giorno, si sarebbe trovato a occuparsi di odontoiatria. Le sue prime passioni sono state la matematica e l’informatica - due materie che ha studiato a Greifswald, nel Nordest della Germania. Ruge si è imbattuto nell’odontoiatria solo durante gli studi universitari. “Il Prof. Dr. Bernd Kordass, specialista in occlusione dentale e pioniere della diagnostica funzionale digitale in ambito odontoiatrico, era alla ricerca di un collaboratore per la grafica e la visualizzazione”, racconta il Dr. Ruge. Era il 2006. “All’epoca, la possibilità di eseguire la scansione dei modelli era ancora una novità. L’attenzione era soprattutto riservata al grado di precisione delle scansioni”.

L’osservazione di scansioni in movimento

Già allora il professor Kordass era alcuni passi avanti rispetto a tutti gli altri: “Voleva osservare le scansioni in movimento. Si trattava di un campo nuovo per me. La sfida era rappresentata, in concreto, dal progetto di sviluppare un processo applicando metodi informatici, un’idea che, all’inizio, non aveva molto a che fare con l’odontoiatria classica”.

Non il primo informatico nel mondo dell'odontoiatria

Il Dr. Ruge non è stato il primo informatico a collaborare il Prof. Kordass. Ha iniziato osservando ciò che succedeva con i modelli mascellari e le prove. “Così, a poco a poco, ho acquisito familiarità con questo tema. Fortunatamente, c’era spazio per nuove idee, nuovi impulsi. Ho potuto contribuire con il mio know-how”.

Sezione “Informatica dentale”

Improvvisamente tutto ha iniziato a muoversi con estrema velocità. Dopo avere frequentato uno stage in odontoiatria, Sebastian Ruge ha presentato la tesi di laurea sugli articolatori visivi, il tema centrale del suo capo. Ad un certo punto si è trovato completamente immerso nel mondo dell’odontoiatria e, in particolare, nel tema dell’occlusione. La sezione universitaria in cui lavora si chiama “Informatica dentale”.

Matematici entusiasti per i denti 

“I matematici hanno la tendenza ad analizzare e strutturare in modo logico”, così il Dr. Ruge descrive i punti di forza della sua “corporazione”. Oggi il suo obiettivo è quello di attrarre altri colleghi verso il mondo dentale e l’odontoiatria, anche se ammette che questa combinazione può sembrare un po’ bizzarra. “A prima vista, un collegamento tra le mie qualifiche e altri settori come l’industria automobilistica risulta molto più stretto. L’odontoiatria non è esattamente il primo ambito a cui si pensa”. 

L’occlusione incontra il mondo digitale

Come possiamo immaginarci, in concreto, il lavoro del Dr. Ruge? Ha conseguito il dottorato con lo sviluppo di un software che fornisce la rappresentazione digitale della vera e propria arcata inferiore nei suoi movimenti. A tale scopo viene utilizzata una basetta di accoppiamento a cui è collegato un sensore, tramite il quale è possibile visualizzare i movimenti e i carichi della mascella in tempo reale; l’interfaccia occlusale è raffigurata in modo ottimale. L’osservatore può vedere dove avvengono i contatti e quali sono le aree esposte e a quali carichi. L’occlusione incontra la digitalizzazione. 

Videogiochi: yoga per l’arcata inferiore

Il Dr. Ruge ha anche sviluppato videogiochi con i quali è possibile addestrare il coordinamento dei movimenti della mascella. “All’inizio lo consideravo un sottoprodotto”, ammette. “Ma poi me ne sono occupato seriamente”. Il risultato è, ad esempio, un gioco di tennis da tavolo con diverse velocità e livelli di difficoltà. Le manovre non vengono effettuate con il joystick, ma con l’arcata inferiore. L’obiettivo è un apprendimento autodiretto basato sul gioco, in cui i pazienti possono allenare e ampliare i movimenti mandibolari per contrastare tensioni, disturbi articolari, limitazioni della mobilità e altri disturbi occlusivi. Le sequenze di movimento vengono economizzate, l’occlusione risulta migliorata. Grazie a questo allenamento, l’arcata inferiore diventa più flessibile. “È un po’ come lo yoga”, spiega il Dr. Ruge. Un ulteriore vantaggio risiede nella possibilità di misurare tutti i movimenti attraverso i giochi, documentando e qualificando il risultato raggiunto.

Utilizzare un numero sempre crescente di fonti di informazione

Esistono comunque ancora alcuni margini di miglioramento. Secondo il Dr. Ruge, gli articolatori virtuali non sono riusciti finora a essere all’altezza degli articolatori meccanici poiché non sono ancora in grado di riprodurre tutti i movimenti. Ma si sta cercando di porre rimedio a questa situazione. Dopo tutto lo sviluppo non è statico. L’elettromiografia (EMG), in costante evoluzione da diversi anni, consente di misurare l’attività muscolare. Si stanno anche compiendo sforzi per essere in grado, prima o poi, di osservare virtualmente i denti al loro interno, per studiarne la struttura durante la masticazione o l’occlusione. “Vogliamo utilizzare un numero crescente di fonti di informazione per registrare, misurare e comprendere l’occlusione dell’arcata inferiore e dei denti nel modo più accurato possibile”, afferma il Dr. Ruge.

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Chiare dimostrazioni dal vivo

Le presentazioni e le conferenze in cui il Dr. Ruge e il Prof. Kordass espongono chiaramente i metodi di misurazione e valutazione dell’occlusione sono entusiasmanti. Ma assumono un aspetto quasi inquietante quando, per una dimostrazione dal vivo, indossano l’archetto e la parte inferiore dell’articolatore, sul quale è montato il sensore per arcata inferiore, da loro sviluppato, dell’analizzatore JawMotion della ditta Zebris (Germania). Attraverso i tempi di transito degli ultrasuoni viene così misurata la posizione dell’arcata inferiore, in modo analogo a quanto avviene con un sistema di navigazione come ad es. il GPS. I segnali rilevano la posizione corrente dell’arcata. I dati misurati vengono trasmessi a un computer e visualizzati su uno schermo in tempo reale. Si aggiungono inoltre i dati di scansione di entrambe le arcate. Se necessario, esiste anche la possibilità di inserire un oggetto virtuale da masticare, come ad esempio un orsetto gommoso, per rendere il tutto ancora più realistico e sempre con l’unico scopo di ottenere un’immagine quanto più possibile esatta: in che modo interagiscono i denti tra loro? Come funziona l’arcata inferiore? Come si comportano i muscoli? “In questo modo, sviluppiamo e presentiamo prototipi e cerchiamo di fornire ispirazione ai produttori e trovare altri partner”, aggiunge l’esperto.

Analisi dei movimenti mandibolari tramite software

Visione digitale

Il Dr. Ruge ha sviluppato grandi speranze ed elaborato una chiara visione per il futuro dell’odontoiatria: “L’odontoiatria e l’odontotecnica cambieranno in modo digitale. Le procedure standardizzate aumenteranno drasticamente”. A suo avviso, ciò comporterà notevoli vantaggi sia per i dentisti che per gli odontotecnici: “Entrambe le parti - dentista e odontotecnico - stabiliranno legami di collaborazione più stretti. L’odontotecnico avrà maggiori opportunità di comprendere il paziente, ad esempio attraverso l’uso di scansioni facciali. Lo spirito di squadra tra le due parti assumerà un’importanza sempre crescente, con l’obiettivo di ottimizzare le soluzioni personalizzate e aumentare ulteriormente la soddisfazione del paziente. Le opportunità digitali consentiranno inoltre di armonizzare ulteriormente gli aspetti estetici e funzionali”. 

Pioniere nell’odontoiatria e odontotecnica digitali

L’Università di Greifswald è da molti anni considerata un pioniere nell’odontoiatria e dell’odontotecnica digitali. Gli studenti possono occuparsi in modo mirato della tecnologia CAD/CAM. Per gli odontoiatri già laureati esiste un master professionale post-laurea dal titolo “Clinical Dental CAD/CAM”. Gli odontotecnici hanno la possibilità di acquisire un Master of Science (M.Sc.) in “Digital Dental Technology”.

Legga anche Lei l'articolo "Odontoiatria digitale: come la misurazione mascellare virtuale rende la protesica più efficiente" del Prof. Dr. Bernd Kordass nella nuova rivista Reflect.