Superposição automatizada de modelos tomográficos tridimensionais em cirurgia ortognática / Superimposition of 3D cone-beam CT models in orthognathic surgery

RESUMO

INTRODUÇÃO: as limitações na avaliação quantitativa e qualitativa de deslocamentos cirúrgicos pelos métodos bidimensionais podem ser superadas através de tomografias volumétricas e ferramentas de imagens tridimensionais. OBJETIVOS: a metodologia descrita neste trabalho permite avaliar as mudanças nas posições de côndilos, ramos, mento, maxila e da dentição após a cirurgia ortognática através de tomografias computadorizadas de feixe cônico (Cone Beam Computed Tomography, CBCT) antes e após o procedimento cirúrgico. MÉTODOS: são construídos modelos 3D que possibilitam superposições tendo a base do crânio pré-cirúrgica como referência, utilizando-se um método automático que identifica e compara a escala de cinza dos voxels de duas estruturas tridimensionais, eliminando a necessidade do operador marcar os pontos anatômicos. Então, as distâncias entre as superfícies anatômicas são computadas, no mesmo indivíduo, entre as duas fases. A avaliação das direções de deslocamento das estruturas é determinada visualmente pelos métodos de mapas coloridos e de semitransparências. CONCLUSÕES: conclui-se que a metodologia apresentada, que utiliza softwares de domínio público, mostra vantagens na avaliação longitudinal de pacientes ortocirúrgicos, quando comparada aos métodos radiográficos convencionais, uma vez que as imagens geradas não apresentam magnificações ou sobreposições de estruturas e a maioria dos passos são automatizados, o que torna os procedimentos de mensuração mais precisos, além de disponibilizar uma maior quantidade de informações ao clínico ou pesquisador.

ABSTRACT

INTRODUCTION: Limitations of 2D quantitative and qualitative evaluation of surgical displacements can be overcome by CBCT and three-dimensional imaging tools. OBJECTIVES: The method described in this study allows the assessment of changes in the condyles, rami, chin, maxilla and dentition by the comparison of CBCT scans before and after orthognathic surgery. METHODS: 3D models are built and superimposed through a fully automated voxel-wise method using the pre-surgery cranial base as reference. It identifies and compares the grayscale of both three-dimensional structures, avoiding observer landmark identification. The distances between the anatomical surfaces pre and post-surgery are then computed for each pair of models in the same subject. The evaluation of displacement directions is visually done through color maps and semi-transparencies of the superimposed models. CONCLUSIONS: It can be concluded that this method, which uses free softwares and is mostly automated, shows advantages in the long-term evaluation of orthognathic patients when compared to conventional 2D methods. Accurate measurements can be acquired by images in real size and without anatomical superimpositions, and great 3D information is provided to clinicians and researchers.