Por supuesto que lo puedes optimizar, puedes guardar sólo una variable de sesión que contenga un array con las 52 piezas y sus 6 partes.
Código PHP:
<?php
$_SESSION["odontograma"] = array(
0 => array("parte1","parte2","parte3","parte4","parte5","parte6"),
1 => array("parte1","parte2","parte3","parte4","parte5","parte6"),
2 => array("parte1","parte2","parte3","parte4","parte5","parte6"),
//...
50 => array("parte1","parte2","parte3","parte4","parte5","parte6"),
51 => array("parte1","parte2","parte3","parte4","parte5","parte6"),
52 => array("parte1","parte2","parte3","parte4","parte5","parte6")
);
?>
Sólo tienes que recorrer bien los GET o formar uno con un string propio que separe las 52 piezas con sus 6 partes o directamente un JSON por GET y el mismo json_decode() te parsea en un array() ese string.
Con el array puedes acceder facilmente a los datos y operar con éstos.
Un saludo!