DT News - Latin America - Reconstrucción 3D de un cráneo y dientes mayas

Dr Yassine Harichane

vie. 18 junio 2021

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El Dr. Yassine Harichane recrea un cráneo y dientes mayas, incluyendo las incrustaciones dentales realizadas con fines estéticos que distinguían a las clases altas de esta cultura mesoamericana, utilizando una tecnología digital que actualmente está al alcance de prácticamente todo profesional de la odontología.

Los hombres siempre han intentado transcribir sus conocimientos, ya sea en piedra, papel o madera. La civilización maya no es una excepción, como muestran sus códices. Un códice maya es una enciclopedia que contiene el conocimiento y las habilidades de esta antigua cultura, incluida la odontología. Este artículo muestra la restauración de un cráneo y de dientes mayas utilizando herramientas dentales modernas.

Un códice maya tiene la forma de un libro plegable en acordeón y contiene glifos y representaciones que forman una narrativa. Este tipo de obra, única en el mundo, relata las creencias, prácticas y ritos, al igual que la ciencia de los mayas. De hecho, la civilización maya dominó la arquitectura, la astronomía, la medicina, la farmacología e incluso la odontología. Desafortunadamente, con la llegada de los conquistadores españoles, este conocimiento se esfumó. Para ellos, los códices mayas eran considerados sacrílegos y su único medio de purificación era el fuego. Por lo tanto, los sacerdotes españoles quemaron las escrituras mayas. Solo tres códices mayas escaparon del fuego, pero dos de ellos están en tan malas condiciones que no se pueden manipular. El tercer códice maya, considerado el más hermoso y mejor conservado, se guarda en Alemania en la Universidad de Dresde.

“Sorprendentemente, los mayas ya practicaban la ortopedia craneofacial”

Chichén Itzá es una ciudad maya famosa por su sitio arqueológico, donde se encuentra la pirámide de Kukulcán (Fig. 1). Lo que muchos turistas no saben es que el Códice de Dresde también tuvo su origen en esta ciudad maya. Este códice solo contiene información específica del calendario maya, pero no menciona ciencias como la odontología. Sin embargo, tenemos artefactos que muestran que los mayas realizaban procedimientos craneofaciales, no solo con fines terapéuticos sino también estéticos. Hoy en día, no hay forma de recrear los códices mayas que se quemaron hace cinco siglos. Sin embargo, sí tenemos la tecnología para recrear artefactos de hace 1500 años. En este artículo mostraremos cómo reproducimos con éxito artefactos mayas utilizando herramientas dentales digitales.

El cráneo maya

Sorprendentemente, los mayas ya practicaban la ortopedia craneofacial. Si estudiamos sus esqueletos, podemos observar que esta cultura tenía un perfil característico. El cráneo lo estiraban y elevaban, retrocedían la frente y el puente de la nariz lo continuaban con la frente hasta llegar a la parte superior del cráneo. Estos criterios craneofaciales eran el resultado de prácticas rituales: las mujeres colocaban placas rígidas en la cabeza de sus hijos para controlar el crecimiento craneofacial (Fig. 2). Los mayas utilizaron las fontanelas, separaciones entre los huesos del cráneo de un bebé, para dar forma a la cabeza de los niños. El resultado era un cráneo aplanado en la frente y el hueso occipital con una forma ovoide general. Esta deformación no se realizaba con fines terapéuticos, sino con fines plásticos. Era cultural y permitía identificar el grupo étnico y social del individuo.

Fig. 2. Dibujo de niño maya con placas en la cabeza para controlar el crecimiento craneofacial.

Fig. 3. Cráneo virtual en archivo DICOM que contiene información sobre la densidad del tejido.

Fig. 4. Reconstrucción de un cráneo maya mediante adquisición de datos por CBCT.

Fig. 5. Cráneo virtual modificado para que tenga una forma general ovalada similar a los cánones de la belleza mayas.

Fig. 6. La resina transparente V-Print splint que se utilizó para la impresión.

Fig. 7. Cráneo transparente impreso en 3D, con finos detalles y una forma que se asemeja a los que se ven en los museos.

Cráneo maya impreso en 3D

Intentamos crear un cráneo maya utilizando tecnología moderna. Para hacer esto, seguimos tres pasos clave: adquisición de datos mediante tomografía computarizada de haz cónico, diseño por computadora e impresión 3D. El paso de adquisición consistió en utilizar los datos adquiridos de un DVT (iCat). Trabajamos sobre un escaneo de nuestra base de datos, para lo cual el paciente dio su consentimiento. El resultado es un archivo DICOM que contiene toda la información sobre la densidad del tejido (Fig. 3).

Por lo tanto, es posible eliminar prácticamente todo los tejidos blandos dejando solo los tejidos mineralizados, como huesos y dientes (Fig. 4).

Aislamos el cráneo del paciente y lo exportamos a un archivo STL. La etapa de diseño implicó la importación del archivo STL en un software de modelado 3D para deformar virtualmente el cráneo. El hueso frontal se aplanó para que la punta de la nariz estuviera en continuidad con la punta del cráneo. El hueso occipital se realizó menos arqueado para simular el efecto de una placa rígida detrás de la cabeza. Finalmente, el cráneo se modificó para que tuviera una forma general ovalada. El resultado es un cráneo que se asemeja a los cánones de la belleza maya (Fig. 5).

El archivo digital se envió a una impresora 3D (SolFlex 650, VOCO) rellena con una resina transparente (V-Print splint, Fig. 6) para reflejar mejor las estructuras óseas internas.

El resultado fue un cráneo transparente (Fig. 7) con detalles finos y una forma que se asemeja a los esqueletos mayas que se ven en los museos.

Sonrisa maya

Los esqueletos mayas han sido cuidadosamente examinados por equipos multidisciplinarios de antropólogos y dentistas. De hecho, los dientes presentan modificaciones particulares: están limados, estriados y/o incrustados con piedras preciosas (Fig. 8).

Fig. 8. Dientes mayas con incrustaciones de piedras semipreciosas.

Los cambios de forma podían incluir el borde incisal del diente, la superficie vestibular y los ángulos mesial y distal. Las incrustaciones estaban hechas de diferentes piedras: jade, obsidiana, serpentina, hematita. Sin embargo, estas modificaciones se limitaron a la sonrisa, es decir, principalmente a los dientes anteriores y en general a las superficies bucales de los dientes. Estas intervenciones se llevaron a cabo también con fines estéticos: los dientes eran a la vez un signo de identidad social y una joya. Lo más sorprendente es que estas intervenciones se realizaron con una gran habilidad, por lo que 1.500 años después, los dientes e incluso las incrustaciones siguen ahí. Por lo tanto, estos dientes son la prueba definitiva de que un procedimiento dental puede ser tanto cosmético como permanente.

Wax-up maya

Con las herramientas tecnológicas disponibles actualmente pudimos recrear tres artefactos de la sonrisa maya. Los pasos anteriores —adquisición, diseño e impresión 3D— permitieron la creación digital de un wax-up y dos mock-ups. El primer paso requirió el uso de un escáner intraoral (Omnicam CEREC, Dentsply Sirona; Fig. 9).

Fig. 9. Imagen de la arcada tomada con el escáner intraoral CEREC.

Fig. 10. Plano virtual de la base del modelo de diente diseñado para la impresión 3D.

Fig. 11. Impresora 3D SolFlex 170 utilizada para obtener la arcada del paciente.

Fig. 12. Modelo de los dientes antes de la caracterización.

Fig. 13. Unidad de fotopolimerización por luz ultravioleta utilizada.

Fig. 14. Dientes después de la caracterización con incrustaciones de piedras preciosas al estilo maya.

La arcada maxilar de un paciente se escaneó con gran detalle para obtener el resultado lo más realista posible. La impresión digital se exportó como archivo STL para poder editarla fácilmente con el software. En el segundo paso, se utilizó un software de modelado para crear una base para la impresión 3D de un modelo dental (Fig. 10).

Se imprimió directamente en 3D (SolFlex170, V-Printmodel; Fig. 11) para obtener la arcada dentaria del paciente (Fig. 12).

Para optimizar la fotopolimerización, el modelo se expuso a destellos UV (OtoFlash, VOCO; Fig. 13). Se realizó un wax-up inspirado en las sonrisas mayas. La forma de los dientes frontales se modificó para cumplir con los criterios estéticos de los mayas. Se desgastó el borde incisal y se realizó un escalón en los incisivos centrales. Los dientes se cubrieron con una resina fluida (Admira Fusion Flow, VOCO) A3.5 para los molares, A3 para los premolares, A2 para los caninos y finalmente A1 para los incisivos. Se utilizó una resina de caracterización (FinalTouch, VOCO) para obtener una reproducción realista. Se colocó resina marrón en las grietas, naranja en las troneras. Se hicieron incrustaciones en resina verde y azul (Twinky Star, VOCO) en las caras bucales de los dientes para simular piedras preciosas. Finalmente, se simuló la encía con resina rosa (AMARIS Gingiva, VOCO). El resultado final es una arcada dental maya realista 50% digital y 50% manual (Fig. 14).

Mock-up maya

Es posible reproducir un wax-up en la boca; a esto se le llama mock-up. Usamos dos flujos de trabajo diferentes para ello. En el primer flujo de trabajo, la arcada dental se registra con un escáner intraoral (TRIOS MOVE, 3Shape; Fig. 15).

Fig. 15. Imagen del modelo captada con el escáner 3Shape.

Fig. 16. Wax-up virtual que sigue criterios de la estética maya: borde incisal en incisivos mesial y centrales, reducción del borde incisal en los incisivos laterales e incrustaciones de piedras de canino a canino superior.

Fig. 17. Wax-up impreso en 3D.

Fig. 18. Llave de silicona diseñada a partir del modelo impreso en 3D.

figura 19

El archivo STL se envió al técnico dental que diseñó un wax-up digital. Este wax-up se realizó según los criterios de la estética maya: un borde incisal en los incisivos mesial y centrales, una reducción del borde incisal en los dientes incisivos laterales e incrustaciones de piedras de canino a canino superior (Fig. 16).

El wax-up digital se convirtió en un archivo STL, que se imprimió en 3D con una impresora (SolFlex 170, modelo VPrint; Fig. 17).

Se fabricó una llave de silicona a partir del modelo impreso en 3D (V-Posil Putty Fast y X-Light Fast, VOCO; Fig. 18).

Antes de colocarse en la boca, la llave de silicona se llenó con resina de color y resina temporal (Structur 3, VOCO). Tan pronto como se completó la polimerización, se retiró la llave de silicona para revelar el mock-up con piedras preciosas al estilo maya (Fig. 19). El resultado es asombroso porque es tanto natural como sobrenatural. Con solo unos simples pasos, es posible recrear una sonrisa de hace miles de años.

Mock-up maya impreso en 3D

El mock-up clásico debe destruirse para ser eliminado. En este flujo de trabajo, estamos utilizando un wax-up maya impreso en 3D. Después de escanear la arcada dental, el archivo STL se envía al técnico dental, quien creó la maqueta directamente sin hacer un encerado (Fig. 20).

Fig. 20. Mock-up virtual creado por el técnico dental sin hacer un encerado.

Fig. 21. Mock-up con incrustaciones que imitan jade y turquesa impreso en 3D después de la caracterización.

Fig. 22. Resultado final en boca del mock-up con incrustaciones de piedras al estilo maya.

El archivo STL se envió a la impresora 3D (SolFlex170), que sintetizo un modelo de resina en pocos minutos (modelo V-Print). La caracterización se realiza con un compuesto coloreado: verde para imitar el jade y azul para imitar el turquesa (Fig. 21).

Para fines de presentación de este artículo, el simulacro se colocó en la boca. El resultado obtenido es excepcional tanto técnica como estéticamente (Fig. 22). De forma no invasiva, fue posible crear una maqueta maya diseñada digitalmente de principio a fin.

Aplicaciones clínicas

Este artículo ha presentado la aplicación original de nuevas tecnologías dentales que tienen muchos usos clínicos. En ortopedia craneofacial o cirugía maxilofacial, es posible simular virtualmente un tratamiento de principio a fin. Si el paciente tiene una maloclusión de clase III o requiere una osteotomía Le Fort, el especialista puede simular el resultado de la terapia en la computadora e incluso imprimir un modelo del cráneo del paciente después del tratamiento. Esta es una excelente manera de verificar la idoneidad del plan de tratamiento y de obtener el apoyo del paciente.

En odontología general, el clínico también puede simular planes de tratamiento o incluso permitir que el paciente pruebe el resultado final. Después de escanear la arcada dental, el dentista puede utilizar el diseño de sonrisa digital (DSD) para mostrar el wax-up digital en la pantalla. Después de la validación del paciente, se puede utilizar una impresora 3D para imprimir el wax-up o, mejor aún, el mock-up. En cuestión de minutos, el paciente puede revisar y aprobar la propuesta de tratamiento.

Conclusión

Hasta el día de hoy, los mayas han mantenido en secreto sus habilidades y conocimientos. Sus conocimientos de estética dental son impresionantes como prueba la longevidad de sus intervenciones que muestra su ingenio técnico. La tecnología dental actual nos ha permitido recrear una sonrisa con criterios estéticos extremadamente exigentes.

Hoy en día, muchos dentistas buscan soluciones para satisfacer las necesidades de sus pacientes. La odontología digital ofrece herramientas asequibles y accesibles para satisfacer todas las necesidades. Ya sea dentista, implantólogo u ortodoncista, la tecnología digital tiene su lugar en la vida cotidiana. El clínico actual puede encontrar la tecnología dental adecuada para competir con los artistas dentales mayas.

Agradecimientos

El autor agradece a Matthias Mehring y Peter Kopecky (VOCO) por el apoyo material y la ayuda con la impresión 3D. El autor también agradece al Dr. Gerardo Quiroz Petersen (Puebla, México) por corregir el artículo. El autor felicita a Jonathan Pellerin (Laboratoire Dentaire de la Mauricie, Canadá) por sus excepcionales habilidades.

Nota editorial:

Este artículo se publicó originalmente en la revista cosmetic dentistry—Magazin für innovative Zahnmedizin vol. 19, issue 1/2021 y se reproduce con permiso expreso del autor.

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