Protocolo de Tomografia para Planejamento de Cirurgia Ortognática ================================================================= O uso da tomografia computadorizada (TC) é essencial para o planejamento de cirurgia ortognática e se o especialista tomar alguns cuidados no momento da captura dos dados, ele poderá ter menos trabalho e contar com mais precisão no decorrer do processo. Dentes Unidos ------------- Em muitas tomografias o paciente toca ou quase toca os dentes e isso pode ser um problema no momento da reconstrução em 3D. .. figure:: images/20180725_01.png :align: center Exemplo de dentes unidos na reconstrução 3D. Na figura 1 (Fig. 1) vemos uma malha que apresenta dentes “colados”, resultantes da abordagem utilizada pelo algoritmo de reconstrução 3D. Uma forma de se evitar esse tipo de situação é separar um pouco os dentes no momento da tomada. .. figure:: images/20180725_02.jpg :align: center Dentes afastados com estrutura de baixa densidade. O paciente pode colocar uma estrutura de cera entre os dentes separando-os levemente (Fig. 2). .. figure:: images/20180725_03.png :align: center Visualização da estrutura de baixa densidade na tomografia. Na figura 3 (Fig. 3) vê-se um corte com o objeto de cera separando os dentes. .. figure:: images/20180725_04.png :align: center Dentes resultantes de reconstrução a partir do afastamento efetuado com a estrutura de baixa densidade. Isso permitirá que os dentes superiores e inferiores não se fundam quando a tomografia for convertida em uma malha 3D, facilitando assim a segmentação não apenas dos dentes, mas da mandíbula também (Fig. 4). Correções nos Dentes e Artefatos -------------------------------- Outra situação que costuma dar muito trabalho para contornar são os chamados artefatos, que deformam a região onde se encontram como no caso dos braquetes, parafusos e afins. .. figure:: images/20180725_05.png :align: center Arcada advinda de um modelo de gesso (à esquerda) e outra reconstruída por tomografia (à direita). Uma forma de resolver isso é digitalizar a réplica das arcadas em gesso. Na figura 5 (Fig. 5) vemos a diferença de resolução e também a ausência de artefatos no segundo molar da réplica, à esquerda. No entanto, se por um lado a réplica em gesso facilita a obtenção de um modelo limpo, ela também exige etapas de trabalho complementares, bem como habilidade do especialista para evitar o surgimento de bolhas de ar que possam comprometer o modelo. .. figure:: images/20180725_06.jpg :align: center Modelos em gesso e negativos. Felizmente podemos utilizar diretamente o molde que serviu de base para a geração do modelo (em roxo e alaranjado na imagem acima) como apresentado na figura 6 (Fig. 6). .. figure:: images/20180725_07.png :align: center Passo a passo de um recorte de negativo e conversão em positivo. Uma vez que temos os moldes foram digitalizados na tomografia, podemos reconstruí-los em 3D. O resultado é uma malha que funciona como uma casca de ovo, mas com a forma do molde. Para evidenciar os dentes precisamos apenas apagar a parte que oculta a estrutura da arcada (Fig. 7). .. figure:: images/20180725_08.png :align: center Modelo reconstruído a partir de gesso com pequenas bolhas de ar (acima) e modelo reconstruído a partir de um negativo, sem as bolhas (abaixo). Uma das vantagens deste sistema podemos ver na figura 8 (Fig. 8), onde uma réplica de gesso (mais clara, na parte superior) digitalizada foi comparada ao molde dos dentes. É fácil perceber que na réplica em gesso algumas bolhas de ar que comprometeram a estrutura dos incisivos, o que não aconteceu com o molde logo abaixo, posto que neste os dentes se econtram inteiros. .. important:: No caso das réplicas das arcadas aconselhamos o uso de tomografia cone beam (CBCT). Problemas de Importação da Sequência ------------------------------------ O OrtogOnBlender oferece muitas facilidades em relação a importação das malhas a partir do DICOM, mas o sistema não funciona sempre, como nos casos de *slices* contidos em um único DICOM. Em face desta situação o usuário pode precisar abrir a tomografia em um editor externo como o Slicer, por exemplo. .. figure:: images/20180725_09.png :align: center DICOM Browser do software Slicer. Na figura 9 (Fig. 9) temos um exemplo de tomografia que contém 9 séries diferentes dentro de sua estrutura, no entanto apenas uma será utilizada. .. figure:: images/20180725_10.png :align: center Exportação de uma sequência DICOM no Slicer. Uma vez que a sequência desejada foi aberta, o usuário pode exportá-la em um novo diretório contendo apenas os slices desejados, para isso basta utilizar o comando **Export to DICOM...** (Fig. 10). Importação dos Arquivos no OrtogOnBlender ----------------------------------------- O processo é extremamente simples e consiste apenas em setar o diretório da tomografia e ordenar a reconstrução. .. figure:: images/20190811_02.png :align: center Fatores de reconstrução de tomografia DICOM. #. Em **CT Scan Preparing** é setado o local onde se encontram os arquivos DICOM. #. Em **CT-Scan Reconstruction** o usuário pode selecionar o diretório onde se encontram os arquivos DICOM e clicar em **Convert DICOM to 3D** para proceder com a reconstrução. Os fatores originais da escala Hounsfield foram mantidos (Fig. 11). .. figure:: images/20180725_12.png :align: center Malhas reconstruídas conforme os fatores indicados. Se tudo der certo o OrtogOnBlender importará três malhas distintas: mole (pele e vias respiratórias), ossos e dentes. Na figura 12 (Fig. 12) as malhas foram posicionadas lado a lado para evidenciar as diferenças. No entanto, nem sempre o sistema funciona como o esperado e pode acontecer da reconstrução não corresponder às áreas desejadas. .. figure:: images/20180725_13.png :align: center Exemplo de fator incoerente com a região pretendida. Na figura 13 (Fig. 13), em outro exemplo, a reconstrução do centro que corresponderia aos ossos acabou por abranger parte do tecido mole. Isso acontece muitas vezes devido a diferença entre as bibliotecas dos softwares ou por conta dos modelo do tomógrafo. .. figure:: images/20180725_14.png :align: center Estudo do Threshold no Slicer para isolamento do volume pretendido. Felizmente há uma forma de saber qual será o fator de reconstrução necessário, é aí que entra a seção **Threshold Setup**, ignorada no exemplo superior. Uma vez que a tomografia fora organizada e o usuário indicou o diretório de interesse, basta clicar em **Open Slicer!** para abrir o editor de tomografias já com a sequẽncia desejada. Já com o Slicer aberto utiliza-se o **Threshold Range** da opção **Editor**. No exemplo, o valor é de **397** (Fig. 14). .. figure:: images/20190811_03.png :align: center Fatores corrigidos, segundo a região de interesse. Depois de descobrir o fator, o usuário pode fechar o Slicer e retornar ao OrtogOnBlender aonde informará o valor obtido em **Bone Factor** e assim gerar o modelo (Fig. 15). .. figure:: images/20180725_16.png :align: center Reconstrução bem-sucedida dos ossos após edição manual do fator. Isso garante a reconstrução apenas da área desejada (Fig. 16). O problema dos artefatos será resolvido com os modelos das arcadas tomografados separadamente. A Importância da Fotogrametria ------------------------------ Como abordado acima, no campo da radiologia há uma série de equipamentos e bibliotecas utilizadas para a geração dos dados digitais. Essa heterogeneidade muitas vezes pode gerar resultados que não estão de acordo com as necessidades do especialista. .. figure:: images/20180725_17.png :align: center Exemplo de perda volumétrica em uma tomografia cone beam. Nas tomografias Cone Beam temos o caso da perda de dados na região que corresponde a ponta do nariz (Fig. 17) ou na região do côndilo. Se o especialista optar por trabalhar na predição da dinâmica do tecido mole, ele encontrará alguns problemas relacionados à falta de dados. .. figure:: images/20180725_18.png :align: center Tomografia com discreta região faltante na ponta do nariz. Eventualmente o problema acontece até em tomografia médica, como podemos ver no exemplo da figura 18 (Fig. 18), com um pouco de atenção atestamos que a ponta do nariz foi cortada da área de captação da máquina. .. figure:: images/20180725_19.png :align: center Reconstrução 3D com buraco de região faltante na ponta do nariz. Isso gerou um pequeno buraco na porção frontal do nariz (Fig. 19) e além deste problema, temos uma deformação na pele causada pela presença de artefatos nos dentes, bem como outra deformação causada pela posição do paciente (deitado) e a ação da gravidade sobre o tecido mole, no momento da captura dos dados. .. figure:: images/20180725_20.png :align: center Comparação entre a fotogrametria (à esquerda) e a reconstrução da tomografia (à direita). O modelo gerado pela fotogrametria resolve os problemas da superfície ao passo que fornece dados complementares como a textura da pele e não sofre as deformações da gravidade, posto que o paciente é fotografado de pé (Fig. 20). Para mais informações acerca da digitalização de faces acesse (online ou pelo índice geral): :ref:`Fotogrametria_Face`. Agradecimentos -------------- Agradecimentos efusivos ao **Dr. Luciano Porto** que colaborou com essa publicação, cedendo uma das tomografias bem como a fotogrametria facial e fotos do processo, advindos dos seus estudos com o OrtogOnBlender.