Discrepancias de tamaño dental (índice de Bolton) en una muestra de modelos digitales tridimensionales de pacientes con oclusión ideal; validación del método y descripción de hallazgos métricos

Abstract

Introducción: Los modelos en yeso de los arcos dentales han sido ampliamente estudiados y medidos a lo largo de la historia de la odontología con diferentes propósitos, especialmente para el diagnóstico y la planeación de tratamientos. En años recientes, se ha observado una tendencia creciente hacia el uso de imágenes tridimensionales (3D), sobre todo con el fin de digitalizar dichos modelos en yeso. Lo anterior otorga variados beneficios como la reducción del tiempo de medición, adecuada aproximación, fácil acceso y archivo. El análisis de Bolton fue creado desde 1958 por el Dr. Wayne Bolton y relaciona el ancho mesodistal de los dientes mandibulares en comparación con los maxilares del mismo individuo, como herramienta para el diagnóstico de discrepancias de tamaño. El objetivo del presente documento fue determinar y describir los valores del coeficiente de Bolton encontrados en la totalidad una muestra digitalizada, para establecer un parámetro soportado en pacientes con oclusión ideal de la población colombiana y así mismo, tener un patrón de comparación entre las mediciones a partir de modelos en yeso y en medio digital. Materiales y métodos: La muestra consistió en 61 modelos digitalizados tridimensionalmente con un escaner 3D NextEngine, con tecnología MultiStripe Laser Triangulation (MLT), provenientes de un estudio previo en una población con oclusión ideal sin tratamiento previo de ortodoncia, donde se tomaron impresiones dentales a 73 individuos (50 mujeres y 23 hombres) nacidos y criados en Colombia. Se realizaron mediciones del ancho mesodistal con el software FreeCAD, y se estableció el coeficiente de Bolton total y anterior de la población estudiada. Adicionalmente, se escogieron 15 modelos al azar para establecer el grado de error y repetitividad entre las mediciones digitales y en físico. Por medio del programa PAST V 3.05, se realizó la validación del método mediante las pruebas T de Student de muestras pareadas, test de Dahlberg, ANOVA de dos vías y la medición de coeficientes de correlación. Se utilizó estadística descriptiva. Resultados: Del total de modelos digitales medidos (n:61), se encontró un promedio de 90,72% (DS 1,76%), para el coeficiente de Bolton total con unos resultados mínimos de 86% y máximos de 94%. Para el sector anterior se encontró un promedio de 76,67%, (DS 2,37%), con valores mínimos de 70% y máximos de 82%. En definitiva 42 pacientes (68,85%) tuvieron rangos entre 75,5%-79,5% en coeficiente anterior, 13 pacientes (21,31%) entre 70,5%-75%, y los restantes 6 sujetos (9,83%) tuvieron promedios entre 80%-83%. Tomando en cuenta el índice de Bolton total se encontró que 47 sujetos (77,04%) tuvieron promedios entre 87,5% y 91,5%, 12 pacientes (19,67%) entre 92%-93,5%, y 2 pacientes (3,27%) hubo un promedio entre 86%-87%. Se observó un aumento de las mediciones del ancho mesodistal cuando se realizaron sobre los modelos en yeso (0,5-1,5%). Mientras que en el índice de Bolton el aumento 0,4% en el coeficiente total y 0,5% en el anterior, según los índices de referencia utilizados en la actualidad. Sin embargo el grado de repetitividad entre las mediciones puede considerarse aceptable ya que no se encontraron diferencias estadísticamente significativas. Se consideró un error bajo o aceptable en las pruebas de T-test pareado, Wilcoxon y Dalhberg Conclusiones: Los rangos del coeficiente de Bolton total y anterior usados actualmente sí podrían aplicarse a la población colombiana evaluada, ya que no se encontraron diferencias significativas entre los valores. En cuanto a las diferencias encontradas entre los diferentes métodos de medición (físico y digital) no fueron significativas, lo que indica la utilización del software freeCAD como herramienta adicional para medir modelos es adecuada ya que brinda una adecuada precisión y repetitividad para este tipo de mediciones. Sin embargo, se encontraron valores aumentados cuando la medición se realizó en medio físico. Se encontró que el tamaño mesodistal dental se acompañó entre dientes anteriores y posteriores con el fin de establecer una oclusión ideal. Palabras clave: (Bolton; Modelos en yeso; Digitalización 3D; reproducibilidad, confiabilidad).

Abstract. Introduction: Plaster models have been extensively studied and measured along the history of dentistry for different purposes, especially for diagnosis and treatment planning. In recent years, there has been a growing trend towards the use of three-dimensional images (3D), especially in order to digitize these plaster models. This provides many benefits such as reducing time measurement, adequate approximation, easy access and archiving. Bolton analysis was created in 1958 by Dr. Wayne Bolton and relates the mesiodistal width of lower teeth compared to upper teeth of the same individual, as a diagnostic tool to identify size discrepancies. The purpose of this paper was to determine and describe Bolton coefficient values found in all a digitized sample, to establish a parameter supported in Colombian population with ideal occlusion, also to have a comparison between plaster models measurements and digitals. Materials and Methods: The sample consisted of 61 digitized models (3D) scanned with a 3D NextEngine scanner, MULTISTRIPE technology Laser Triangulation (MLT), from a previous study inside a population with an ideal occlusion and without orthodontic treatment (There were 73 dental impressions taken to 50 women and 23 men born and raised in Colombia). Mesodistal width measurements were taken with the software FreeCAD, and the Bolton’s coefficient was established. In addition, 15 models were randomly selected to establish error degree and repeatability between digital and physical measurements. PAST method program through 3.05 V was used for validation using the Student's t test for paired samples, Dahlberg’s test, two-way ANOVA and correlation coefficients measurement. Descriptive statistics were used. Results: From total sample of digital models (n = 61), there was found an average of 90.72% (SD 1.76%) for the Bolton’s overall ratio, with minimum values in 86% and maximum in 94%. About the anterior average there was found an average of 76.67% (DS 2.37%), with minimum values in 70% and maximum in 82%. Finally, 42 patients (68.85%) had ranges between 75.5% -79.5% in anterior coefficient, 13 patients (21.31%) between 70.5% -75%, and the remaining 6 subjects (9,83%) had averages between 80% -83%. Taking into account the Bolton’s overall ratio, 47 subjects (77.04%) had averages between 87.5% and 91.5%, 12 patients (19.67%) between 92%-93.5%, and 2 patients (3.27%) were on average between 86%-87%. Increased mesiodistal width was observed when measurements were made on plaster models (0.5-1.5%). While in Bolton’s total index the increase was in 0.4% and 0.5% in the total coefficient, according to the parameters of reference used today. However, the degree of repeatability between measurements can be considered acceptable because no statistically significant differences were found. Low or acceptable error was considered in paired t-test, Wilcoxon’s and Dahlberg’s test. Conclusions: Bolton’s total and anterior index currently used around the world could be applied to the Colombian population evaluated in this study, because there were no significant differences between the values found. Differences between the different measurement methods (physical and digital) were not significant, indicating the use of FreeCAD software as an additional tool to measure models; it provides adequate accuracy and repeatability in this type of measurements. However, increased values were found when the measurement is performed in the physical way. It was found that the dental mesodistal width is accompanied between anterior and posterior teeth in order to establish an ideal occlusion. Keywords: Bolton; dental cast; 3D Digitized; reproducibility, accuracy.