Aesthetic Digital Smile Design: odontoiatria estetica software assistita

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1 Aesthetic Digital Smile Design: odontoiatria estetica software assistita Autore_V. Bini, Italia Fig. 1_Face Aesthetic Medical Team e visione interdisciplinare. Fig. 1 _Introduzione Il concetto di estetica è stato espresso da diversi autori e analizzato dai più grandi filosofi, sebbene ognuno di loro lo abbia affrontato in modo soggettivo, tutti hanno in comune il sommo significato naturale del termine. Per questo motivo ritengo che l odontoiatria estetica sia protagonista indiscussa del viso e del sorriso, proprio perché grazie all arte e alla percezione visiva degli operatori, il fine ultimo deve essere quello di portare il nostro prezioso contributo semplicemente nella natura umana, così semplice da osservare e allo stesso tempo così difficile da imitare. Più precisamente, nella componente estetica del terzo inferiore del volto, l odontoiatra ha la possibilità, come architetto e artigiano dei tessuti orali e periorali, di plasmare la fisiologia del sorriso. _Smile Designer: nuovo modo di comunicare La professione di odontoiatra si confronta e si integra sempre più spesso con una realtà specialistica multidisciplinare del viso e sorriso, la cui visione interdisciplinare conferisce a colui che si occupa della composizione estetica dentale un ruolo determinante probabilmente anche primario. Il gioco di equilibri tra denti, tessuti intraorali, periorali, viso, sorrisi e persone, crea un ideale estetico: ovvero, mettere in sinergia le capacità artistiche e il know-how necessari a vedere nell insieme la globalità e l equilibrio del disegno e la composizione degli elementi dentali nel contesto face. Oggi la bellezza e l estetica sono sempre più legati a misura, proporzione, simmetria, delle costanti già protagoniste di antiche civiltà, ma oggi sempre più indissolubili dal valore tecnologico che l era digitale ha drasticamente perfezionato. Le moderne conoscenze scientifiche mettono a disposizione dei professionisti diverse opzioni terapeutiche; la collaborazione tra diversi specialisti (ortodontista, implantologo, parodontologo, odontotecnico, chirurgo maxillo-facciale, chirurgo plastico e medico estetico), integrata alla visione descritta poco sopra, consentono di individualizzare sempre meglio il piano di trattamento (Fig. 1). Inoltre, la possibilità di consultare le immagini elaborate a chilometri di distanza, ma 10

2 visionate in videoconferenza con uno strumento come Skype, conferisce all odontoiatra estetico un ruolo di direttore d orchestra senza precedenti, vero cardine di questo nuovo modo di concertare. Attualmente, con l avvento del digital dentistry, è difficile lavorare in modo ergonomico e con un alto livello di qualità se non ci si attiene a precisi protocolli in grado di creare un risultato standard predicibile che deve essere consono a un risultato clinico ottimale (virtual planning). Oggi, l uso di software 2D e 3D, associato al fotoritocco e morphing delle immagini digitali (digital image editing), offre la possibilità di elaborare dati e parametri personalizzabili per ogni specifica esigenza clinico-estetica dello smile makeover. La moderna tecnologia digitale, unita all esperienza e alla sensibilità estetica dell odontoiatra, è fondamentale ai fini del successo dello smile design, offrendo così maggior predicibilità al paziente sia sui risultati estetici finali, sia sull iter terapeutico prescritto in modo consensuale. L unione quindi di espressioni quali odontoiatria estetica, visione interdisciplinare, digital dentistry e predicibilità, mi ha indotto a pensare che oggi possa nascere una nuova figura professionale: quella dello smile designer, la cui virtù fondamentale dovrà essere saper comunicare sia con il paziente, protagonista indiscusso dell odontoiatria estetica, sia con l équipe estetica, i cui attori sono preziosi nella formulazione del virtual planning. Il mio ideale è disporre di uno strumento unico, il cui impiego sia universalmente proporzionale al modus operandi dello smile designer. Con l augurio che questo sia presto disponibile, da molto tempo mi sono dedicato, grazie all impiego di diversi e svariati software, alla messa a punto di un protocollo di Aesthetic Digital Smile Design (ADSD), il cui utilizzo dovrà essere esclusivamente complementare agli altri importanti elementi diagnostici utili alla formulazione di diagnosi e prognosi, e il cui punto d arrivo sarà la salute e il benessere del paziente. Inoltre, dal momento che si tratta di un metodo predicibile di simulazione del piano di trattamento estetico, sarà consigliabile ottenere un preventivo consenso riguardo alla metodologia adottata che, solo se suffragata da prototipi realmente clinici Fig. 4a Fig. 2 Fig. 3 Fig. 2_Protocollo ADSD. Fig. 3_ADSD e virtual planning. Fig. 4a_Fotografia e piano estetico. 11

3 Fig. 4b Fig. 4c Fig. 4d Fig. 4e Figg. 4b, c, d, e_status iconografico relativo al piano frontale, 45, 90. quali il mock-up, si tradurrà in un reale attendibile consenso esplicito al piano terapeutico prospettato. È utile ricordare, infatti, che l odontoiatria forense prevede che il medico odontoiatra sia obbligato a rispettare 3 principi fondamentali nel professare: prudenza, diligenza, perizia. _ADSD: metodo e protocollo A completamento di quanto detto, ADSD vuole essere innanzitutto uno strumento per migliorare la comunicazione con il paziente, considerando il fatto che, proprio attraverso l uso di immagini elaborate, sarà possibile vedere sul monitor digitale le fotografie before/after, indice di predicibilità ed elemento di confronto esplicito con il paziente stesso. Altro punto cardine è l innovazione, portata nella pianificazione estetico-clinica in odontoiatria estetica, cosmesi dentale, odontoiatria protesica, relativa all analisi e progettazione odontotecnica; peraltro integrabile in diagnosi e pianificazioni di chirurgia plastica e maxillofacciale. Il protocollo elaborato (Fig. 2) prevede in primis l acquisizione di immagini del paziente a mezzo di fotografie digitali e video (full frame). Il video, soprattutto, è in grado di rilevare le fasi dinamiche del sorriso legate alla fisiologia dello stesso (mimica, fonetica, rapporti dento-labiali). L importazione di questi importanti dati nella cartella digitale estetica del paziente sarà complementare all anamnesi, poiché parte integrante dell esame obiettivo intra ed extraorale, che sarà successivamente oggetto di analisi estetica secondo le linee guida principali. Pertanto potremo definire questa fase come la terza parte della metodica che chiameremo di elaborazione analitica, nella quale cioè verranno quindi mappati ed elaborati la composizione estetica del sorriso, le determinanti morfologiche viso e sorriso, compresi i punti di repere fondamentali quali face makers. Il passo seguente di elaborazione di dati digitali sarà il virtual planning attraverso digital image editing (Fig. 3), consecutivamente wax-up diagnostico digitale e analogico, mockup, provvisorio estetico, e restauro definitivo. La metodologia digitale, affidata sostanzialmente al fotoritocco, risulta molto affidabile anche e soprattutto nel comunicare attraverso le imma- 12

4 gini il caso clinico in itinere, soffermandosi su eventuali ritocchi funzionali e modifiche morfologiche, che saranno così molto più facilmente comprensibili da parte del laboratorio odontotecnico se verranno suffragate da spiegazioni didascaliche o commenti verbali. È molto importante poter interagire con altre sistematiche digitali, e avvalersi quindi della possibilità di implementare ADSD con simulazioni digitali ortodontiche, digitalizzazione delle impronte, CAD-CAM ecc., conferendo cosi multimedialità alla metodica. _Acquisizione e importazione di immagini digitali to corredata di un buon sistema d illuminazione (oggi sono molte le possibilità di fruire di semplici corsi di fotografia odontoiatrica o di testi inerenti questa bellissima e affascinante materia). Dobbiamo ricordarci che, in fase analitica, la fotografia è un elemento diagnostico clinico estetico che farà parte del bagaglio clinico del paziente, consultabile da altri specialisti secondo, la visione interdisciplinare. In considerazione di questi elementi, il fotografo/odontoiatra deve scattare le fotografie cercando di mantenere il capo del paziente in una posizione che sarà replicabile in futuro, per verificarne la topografia in rapporto allo smile design. La posizione più accreditabile per ritrarre il viso del paziente è quella relativa al piano estetico (Fig. 4a), cioè quel piano perpendicolare (frontale) al piano che corre al centro dell angolo che si forma tra il piano di Francoforte e il piano di Camper. La stessa posizione deve essere proiettata ortogonalmente a 45 e 90 (Figg. 4b-e), poiché anche le foto che ritraggono il profilo rivestono grande importanza, soprattutto per quanto riguarda l analisi estetica dento-facciale del profilo relativamente alle classi occlusali, rapporti labiali, angoli estetici, frutto di studi che ci provengono dall ortodonzia, dalla chirurgia maxillo-facciale e non di meno dalla chirurgia plastica estetica. ADSD prevede inoltre di importare le reali misure del soggetto fotografato parametrandole e configurandole alle scale di valore espresse in pixel, misura ordinaria di una fotografia digitale. Per fare questo è possibile usare presidi di misurazione puramente artigianali, come squadre e righelli, possibilmente metallici (quindi facilmente detergibili ed eventualmente sterilizzabili) o simili. Personalmente, ho confezionato un sup- Fig. 5a_Face Analogic Transfer Support. Fig. 5b_Trasferimento misure analogiche e calibro digitale. Fig. 5c_Attivazione misure analogiche con righello digitale. Fig. 5a Fig. 5b Tornando alla prima fase di Aesthetic Digital Smile Design (ADSD) relativa ad acquisizione e importazione delle fotografie del paziente, queste dovranno essere scattate possibilmente con una reflex digital, con buone caratteristiche sufficientemente semiprofessionali e soprattut- Fig. 5c 13

5 Fig. 6 Fig. 7 dentale (larghezza del dente) (Fig. 5b). Queste misure così trasferite risulteranno efficaci soprattutto nella comunicazione odontoiatra/odontotecnico, il cui operato manifatturiero sarà il più importante risultato finale di questa innovativa metodica (Fig. 5c). È comunque necessario tener presente che le misure espresse in millimetri, rapportate all immagine digitale oggetto dell elaborazione digitale stessa, così come i disegni dei contorni dentali, sono poco analizzate dai pazienti che gradiscono una visione più fotografica della simulazione in prima fase. Le misure tradotte in cerature tridimensionale e consecutivi mock-up, presentati e analizzati direttamente nel cavo orale del paziente, daranno un idea del delicato approccio psico-estetico al caso clinico, peculiarità o, meglio punto cardine dell odontoiatria estetica. Fig. 6_Lunghezza focale e analisi della componente estetica. Fig. 7_Analisi facciale. porto di misurazione Face Analogic Transfer Support (FATS) (Fig. 5a), composto da un vero e proprio righello con una scala graduata millimetrica e centimetrica, che può essere indossato dal paziente come un paio di occhiali. Inoltre, dovendo prevedere nuovi scatti fotografici relativi alle prove di prototipi quali mock-up, o prototipi in pmma, sarà opportuno usare presidi quali supporti per craniostato, fissati all appoggiatesta della stessa poltrona integrata nel nostro riunito dentale. Per quanto riguarda una misurazione ancor più precisa e dettagliata per gli elementi dentali e i parametri gengivali, si può fare uso di calibri digitali le cui estremità vengono alloggiate sulla linea cervicale e margine incisale (lunghezza dell elemento), ovvero sul margine mesiale e distale relativamente all equatore _Analisi estetica viso e sorriso Relativamente al modo di ritrarre il paziente in fotografia, possiamo soffermarci sulla componente estetica del viso e del sorriso. Per poterla visualizzare, l esame obiettivo in analisi estetica viene effettuato modificando prima di tutto la lunghezza focale adoperata fin dal primo scatto (Fig. 6). In relazione a questa tipologia di parametri possiamo usare il seguente criterio classificativo: _ macro estetica (analisi extraorale del viso); _ mini estetica (analisi extraorale della bocca); _ micro estetica (analisi intraorale denti-gengive). Relativamente all analisi estetica del sorriso, possiamo suddividere settorialmente le competenze specifiche del nostro esame obiettivo, più pertinente all odontoiatra, come di seguito suddivise dai più autorevoli autori. _ Analisi facciale: analisi frontale/laterale, determinanti morfologiche, linee di riferimento orizzontale/verticale, proporzioni facciali verticali/orizzontali, proporzione aurea, dimensione orizzontale/verticale, analisi del profilo facciale e analisi di labbra, naso, occhi relativamente a posizioni e dimensioni (Fig. 7). _ Analisi dentale: composizione dentale, disposizione e posizioni, dimensioni, proporzioni, forma, contorni, margini, tessiture, superfici, inclinazioni assiali, angoli interincisali, contatti interprossimale e colore (Fig. 8). _ Analisi dento-labiale: dinamica labiale, 14

6 smile line, ampiezza del sorriso, corridoi labiali, piano occlusale e le linee mediana, interincisale, commisurale (Fig. 9). _ Analisi fonetica: complementare alla dento-labiale, prevede la registrazione della fonesi con particolare attenzione alle consonanti e loro combinazioni, considerando l impegno mimico della muscolatura nei confronti dei denti; inoltre l analisi dei fonemi M e I (talvolta anche il fonema E ) è di grande importanza per rilevare e determinare la posizione labiale e degli incisivi superiori, parametro determinante relativamente al sesso e all età del soggetto analizzato. È inoltre importante tener presente quanto gli incisivi centrali siano il punto luce più influente di tutta l architettura del sorriso. _ Analisi gengivale: architettura, forma, parallelismo, simmetria, zenith, papille, biotipo e colore (Fig. 10). In generale, possiamo affermare che prendere in considerazione dettagliatamente tutti questi importantissimi valori e parametri richiede una stesura dettagliata e una competenza che non possono essere raccolte in poche righe, ma che alcuni autori hanno saputo scientificamente rendere disponibili a tutti noi attraverso libri e articoli scientifici di grande spessore culturale. Fig. 8 _Dental digital image editing L elaborazione digitale delle immagini può essere effettuata con diverse modalità (Fig. 3), secondo le esigenze dello smile designer, e con diversi software che possono essere reperiti facilmente sul web, le cui peculiarità sono diretta- Fig. 9 Fig. 8_Analisi dentale. Fig. 9_Analisi dento-labiale. Fig. 10_Analisi gengivale. Fig

7 Fig. 11a Fig. 11b Figg. 11a, b_digital Dental Design, outlines. Fig. 12_Personal database costituito da dentature composte o con elementi selezionati singolarmente. Fig. 12 mente proporzionali all esperienza estetica e alla pratica digitale con gli stessi. Parte di questi sono freeware, o a pagamento, la loro destinazione d uso comprende l image and photo editing generico, sia dilettantistico sia per grafici professionisti, altri software odontoiatrici derivano invece dai precedenti. Un contributo importante a queste metodiche viene offerto da alcuni autori, che attraverso l uso di Keynote (applicazione di presentazione sviluppata da Apple per le piattaforme Mac OS.X e ios), rendono lo smile design facilmente fruibile, con risultati che prevedono soprattutto il disegno dentale schematizzato con veri e propri outline (contorni disegnati). ADSD prevede, oltre al Digital Dental Design (DDD) (Figg. 11a, b), altri importanti fattori di elaborazione, come l importazione, adattamento ed elaborazione di forme dentali e tipologie di dentature sotto forma di vere e proprie immagini. Per poter adempiere a queste importanti funzioni, si rende necessario costituire una vera e propria libreria dentale che chiameremo Digital Dental Photos Database (DDPD). Questa libreria può comprendere: _ dental shape library, può essere la miglior forma di database, nella quale inserire 5 tipologie di dentature relativamente alla forma anatomica e possibilmente di colore facilmente modificabile, secondo la qualità e quantità di luce presente sulla fotografia rilevata dall operatore. Le fotografie dei soggetti dentali appartenenti a questa libreria dovrebbero essere scattate in proiezione frontale, laterale 45 e laterale 90, cioè profilo, questo affinché possano essere integrate nello status iconografico relativo ad ADSD. Le forme dentali ivi contenute dovranno essere corrispondenti alla natura delle stesse, come triangolare, ovale, rettangolare con variabili, come quadrata e trapezoidale (Fig. 13g); _ librerie di dentature/bocche integre, allineate ed esteticamente ideali; esistono alcune librerie, come ad esempio digident.com, dove gli elementi dentali sono già preformati relativamente alla morfologia dei margini incisali 16

8 Fig. 13a Fig. 13b Fig. 13c Fig. 13d Fig. 13e Fig. 13f (flat, square, round); _ personal case report database, cioè la raccolta dei nostri casi clinici personali riguardanti le protesizzazioni, la cosmesi dentale e tutti i precedenti virtual waxup, mock-up e dentature sane di pazienti che ci autorizzino a poterle ritrarre, finalizzandole a questo nobile scopo. Anche i nostri laboratori odontotecnici possono interscambiare questi dati, attraverso la collaborazione di colleghi loro fornitori di immagini. L ideale di una ADSD images community sarebbe di grande vantaggio scientifico. Questa libreria dovrebbe essere costituita da immagini di arcate dentali complete (visione ai molari) e parziali (8 elementi frontali, 6 elementi frontali). Le stesse possono essere singole arcate superiori, oggetto primario dello smile design, ovvero arcate normo occluse comprensive di ar- cata superiore e inferiore (utili per elaborazioni di edentulie parziali o totali). Le immagini possono essere comprensive di esposizione gengivale, per aver la possibilità di farle integrare meglio tra loro secondo l esigenza fotografica; infatti possono essere integrate Fig. 13g Figg. 13a, b, c, d, e, f, g_ Modellazione virtuale delle forme dentali con Digital Dental Image Distorsion. 17

9 Fig. 14a Fig. 14b Fig. 14c Figg. 14a, b, c_ddid, deformazione vettoriale della lunghezza elementi dentali. all interno del cavo orale virtuale interamente, oppure si possono isolare (selezionare) i singoli elementi dentali (Fig. 12), al fine di poterli adattare secondo forma, allineamento, emergenze, curve ideali, punti di contatto rispettandone la componente estetica; Fig. 15a Fig. 15b Figg. 15a, b, c, d, e_digital Dental Image Distorsion applicata agli elementi12, 11, 21, 22. Fig. 15c Fig. 15d Fig. 15e _ librerie dentali preformati per protesi mobile, sono disponibili sul web, fornite dalle aziende leader del settore quali Ivoclar, Kulzer, Vitapan, Candulor ecc. _ smile library, costituite da fotografie con visi di modelli e modelle sorridenti, che se in alta risoluzione possono rivelarsi davvero utili; infatti le dentature possono essere selezionate ed estrapolate dal viso del soggetto, fotografato generalmente da fotografi professionisti e con modalità fashion. Queste immagini sono facilmente fruibili scaricandole da pay-web photo sites (come ad esempio 123RF.com, Fotolia.com, Shutterstock.com, Fotosearch.com ecc.) Altro importantissimo elemento che caratterizza questa metodica di smile design è la deformazione/distorsione digitale, Digital Dental Image Distorsion (DDID) (Figg. 13a-g), che permette di alterare e modificare la morfologia dentale degli elementi oggetto dell elaborazione. Questa funzione è di grande utilità per la costituzione 18

10 Fig. 16a degli elementi del DDPD, non deve essere solo vettoriale in lunghezza e larghezza (Figg. 14a-c), ma è efficace in ogni direzione, sia sulle outline (contorni) che sulle superfici dentali, prime tra tutte le linee di transizioni. Questa elaborazione si rende spesso molto utile per le luci riflesse sulle superfici dentali caratterizzate da micro e macrotessiture ed è efficace nell analisi ed elaborazione dei punti di contatto interprossimali e degli angoli interincisali. Si dimostra inoltre efficiente nella caratterizzazione morfologica dei margini incisali, linee di transizione ecc., spesso punti di riferimento propri dell età, sesso e personalità del paziente (morfopsicologia). Dal mio punto di vista questa parte del dental digital image editing è la più importante, proprio perché non si può stampare sulla bocca dei pazienti un sorriso preconfezionato che, per quanto possa essere costituito da elementi di per sé perfetti, occorre, utilizzando la sensibilità artistica e il know-how odontoiatrico, saper modificare. Bisogna modellare, plasmare, deformare, aumentare, diminuire o eliminare tutto ciò che va in contrasto con l armonia delle forme (Figg. 15a-e). In molti casi clinico-estetici si renderà utile provvedere a una vera e propria Digital Dental Calibrated Transposition (DDCT), trasposizione degli elementi dentali necessaria alla simulazione di movimenti ortodontici, alcuni dei quali con interessamento pre-o o pre-protesico, pre-protesico implantare ecc. (Figg.16a, b). La trasposizione deve essere calibrata, cioè spostando gli elementi nelle posizioni desiderate e, mantenendone invariate le misure/dimensioni anatomiche, sarà possibile effettuare un calcolo maggiormente predicibile della futura composizione dentale, non solo esteticamente ma altresì funzionalmente. Spesso infatti la relazione tra casi clinici estetici ortodontici e la relativa spaziatura (mesializzazione/distalizzazione) necessaria all inserimento di implanto-protesi, è di importante riscontro soprattutto per implantologo, protesista e ortodontista, specialisti con cui si deve concertare a mezzo di indagini radiologiche Fig. 16b Figg. 16a, b_digital Dental Calibrated Transposition. 19

11 expert article _ aesthetic digital smile design Figg. 17a, b, c, d_implentazione protocollo clincheck, Aesthetic Digital Smile Design. (Dicom, Tac3D); quest ultime, infatti, potranno essere oggetto di interazione multimediale con ADSD. Solo dopo aver pianificato il posizionamento finale degli elementi dentali, lo smile designer potrà prendersi cura dei miglioramenti estetici, modificando ulteriormente le immagini con DDID. Lo stesso si può dire per l integrazione dei dati di simulazione ortodontica provenienti da sofisticati software, quali ad esempio il Clin- Check di Invisalign (Align Tech), che possono essere implementati al protocollo di pianificazione virtuale; la possibilità offerta dall elaborazione 3D, di spostamenti dentali per raggiungere l allineamento ideale su scala millimetrica e con la sovrapposizione del before/after, permette di realizzare virtual planning finalizzati alla cosmesi e protesi dentale integrata all ortodontia (Figg. 17a-d). È stata presentata la prima parte della relazione che il dott. Valerio Bini ha tenuto al XV Congresso internazionale di Medicina estetica Agorà- Amiest, Milano, ottobre 2013, Sessione Odontoiatria estetica del terzo inferiore del volto. La seconda parte sarà pubblicata sul prossimo numero di Cosmetic Dentistry. Fig. 17a _autore Valerio Bini, libero professionista, diploma di Odontotecnico, laurea in Odontoiatria e Protesi dentaria presso l Università degli Studi di Genova, svolge la professione di odontoiatria a indirizzo estetico. Relatore a congressi internazionali di medicina e odontoiatria estetica. Autore di pubblicazioni nazionali ed internazionali di odontoiatria estetica, cosmesi dentale e digital dentistry. Relatore GladSchool, membro ESCD, socio IAED, SIED. Fig. 17b Fig. 17c Fig. 17d 20