Estudo Comparativo entre a Análise Cefalométrica Computadorizada e a Convencional Realizada em Diferentes Centros Radiológicos de São Paulo

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1 Estudo Comparativo entre a Análise Cefalométrica Computadorizada e a Convencional Realizada em Diferentes Centros Radiológicos de São Paulo Luís Gustavo Giesbrecht da Silveira 1, Denise Caluta Abranches 2, Evandro Eduardo Seron Ruiz 3, Daniel Sigulem 4, Paulo Schor 5, Ivan Torres Pisa 6 1,2,4,5,6 Departamento de Informática em Saúde (DIS), Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), Brasil 3 Departamento de Física e Matemática, Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP), Universidade de São Paulo (USP), Brasil Resumo Na odontologia a análise cefalométrica consiste na interpretação dos valores obtidos nos cefalogramas, que são desenhos anatômicos do crânio no qual são decalcadas as principais estruturas anatômicas. O presente estudo visa avaliar a confiabilidade das análises cefalométricas realizadas em centros radiológicos da cidade de São Paulo. Sorteou-se uma amostra de 40 telerradiografias, sem identificação do paciente, realizadas no período de 2003 a 2005, pertencentes ao arquivo dos cursos de Pós-graduação e Aperfeiçoamento, do Centro de Treinamento e Aperfeiçoamento em Odontologia (CETAO). De acordo com o protocolo estabelecido definimos 3 grupos de avaliação: comparação da análise cefalométrica convencional e computadorizada, avaliação do software utilizado pelos centros radiológicos em relação ao fluxo de trabalho e uma pesquisa de opinião dos usuários das análises cefalométricas computadorizadas sobre sua confiabilidade. Realizaremos comparações quantitativas e qualitativas por meio de pesquisas parametrizadas de opinião e desta forma mapear a qualidade das análises cefalométricas em diferentes centros radiológicos de São Paulo. Como resultados preliminares, na comparação das análises cefalométricas computadorizadas e convencionais, encontramos uma variação de dois graus a mais nas medidas que envolvem os incisivos inferiores nos traçados cefalométricos manuais feitos por especialista, quando comparada com os traçados cefalométricos computadorizados. Palavras-chave: Telerradiografia, Cefalometria, Análise Cefalométrica, Controle de Qualidade. Abstract - Cephalometric analyses consist in interpreting values obtained from cephalograms, which are anatomical drawings of the skull presenting its main anatomical structures. The present study aims at evaluating the reliability of cephalometric analyses carried out in radiological centers in São Paulo. A sample was selected with 40 teleradiographies from unidentified patients. Those teleradiographies were performed during the period , and belong to the archive of graduate courses of the Dentistry Training and Improvement Center (CETAO). In accordance with the established protocol, 3 evaluation groups were defined: comparison of manual and computerized cephalometric analyses; software and workflow evaluation in radiological centers; and a survey of computerized cephalometric analyses users confidence. The aim is to carry out qualitative and quantitative comparisons and to map out the quality of cephalometric analyses in different radiological centers from São Paulo using parametric opinion polls. As a preliminary result, comparison of computerized and conventional cephalometric analyses showed a two-degree variation in the measures involving the inferior incisors in the manual cephalometric tracings made by the specialist, as opposed to the computerized cephalometric tracings. Key-words: Telerradiography, Cefalometric, Cefalometric Analyses, Quality Control. Introdução A crescente demanda pela implantação tecnológica na área odontológica com a finalidade de auxiliar em atividades diárias dos profissionais tornou disponível sistemas e aplicativos especializados [1]. O objetivo destes sistemas é automatizar tarefas e proporcionar melhor controle dos dados clínicos e administrativos de uma clínica, de um consultório odontológico ou mesmo faculdades e centros radiológicos, facilitando o cadastro de pacientes, odontogramas complementados por imagens digitalizadas, anamneses, controle da agenda, fornecedores, financeiro e de estoque. Conseqüentemente, ocorreu um avanço na pesquisa da cefalometria usando meios digitais. A primeira aplicação do computador no campo da análise cefalométrica foi com o propó-

2 sito de reduzir o tempo e a quantidade do trabalho manual requerido [1]. As análises cefalométricas [2] consistem na interpretação dos valores obtidos nos cefalogramas, que são desenhos anatômicos do crânio no qual são decalcadas as principais estruturas anatômicas, representadas por pontos, dentes e perfil mole. Dentre os elementos necessários para a composição de uma documentação ortodôntica, a análise cefalométrica ocupa um lugar de destaque, no qual por meio de radiografias, denominadas telerradiografias, obtêm-se mensurações lineares e angulares dos diversos elementos anatômicos do crânio e da face [2]. A telerradiografia pode ser entendida como sendo uma radiografia em norma lateral da cabeça, com feixe de raios X incidindo perpendicularmente ao plano sagital mediano, conforme Figura 1. Com o advento da telerradiografia várias análises cefalométricas foram idealizadas utilizando medidas do relacionamento das diferentes estruturas crânio faciais para auxiliarem no diagnóstico, planejamento e tratamento dos diferentes tipos de más oclusões. A Figura 2 apresenta um exemplo de cefalograma com contorno das principais estruturas. A análise cefalométrica é o método de eleição para descrever a morfologia craniofacial do paciente ortodôntico. A escolha de uma determinada análise cefalométrica é uma decisão pessoal, muitas vezes orientada pela formação do cirurgião dentista [3]. Dos benefícios da cefalometria é possível salientar [2]: permite a avaliação do crescimento e desenvolvimento dos ossos maxilares e faciais; os dados fornecidos pelo cefalograma fornecem ao profissional meios mais eficientes para diagnosticar as anomalias e alterações encontradas nas várias regiões do crânio; telerradiografias tiradas do mesmo paciente nas várias fases do tratamento permitem que sejam observadas as alterações que estão se processando tanto devido ao crescimento como pela mecânica ortodôntica empregada; desta maneira há possibilidade de alteração do plano de tratamento quando a telerradiografia nos mostra algum possível erro de planejamento; ao final do tratamento ortodôntico, a telerradiografia é analisada com intuito de avaliar os resultados obtidos e verificar se as metas propostas foram atingidas; utilização como documentação legal, visando a salvaguarda do ortodontista no aspecto profissional. Grande parte dos ortodontistas, ao solicitarem uma documentação ortodôntica, que consiste em uma pasta com telerradiografia do paciente e análise cefalométrica computadorizada, não confia plenamente no traçado cefalométrico computadorizado, sentindo a necessidade de repeti-los utilizando o método convencional [4, 5]. Os erros de traçados cefalométricos podem ocorrer por vários fatores [6]: erros de projeção, qualidade pobre de imagem radiográfica (dificuldade de visualizar as estruturas anatômicas); diferenças entre os operadores que estão executando o traçado; método de traçado (marcação diretamente na tela do computador); equipamentos utilizados (escaneamento da radiografia ou fotografia da radiografia); marcação dos pontos anatômicos no cefalograma. Figura 1 Exemplo de telerradiografia com incidência de feixe de raios X perpendicular ao plano sagital mediano. Figura 2 Exemplo de cefalograma com contorno das principais estruturas anatômicas, perfil mole e respectivos pontos cefalométricos. Avaliando o erro de reprodutibilidade dos valores cefalométricos do método computadorizado e manual [3] foi encontrada uma variância maior do

3 método convencional do que no computadorizado. O fator operador (profissional responsável pela marcação dos pontos cefalométricos no cefalograma) interferiu na introdução de erros sistemáticos, e as medidas que envolvem os incisivos inferiores Frankfurt Mandibular Incisor Angle (FMIA) e Incisor Mandibular Plane Angle (IMPA) apresentaram as maiores possibilidades de erro. As principais grandezas cefalométricas estão apresentadas na Tabela 1. As falhas encontradas nos métodos convencionais e computadorizadas, das análises cefalométricas padrão Ricketts e Steiner foram pesquisadas por autores [3, 7], concluindo-se que ocorreram erros significativos na repetição das mensurações cefalométricas, tanto pelo método convencional como pelo método computadorizado, e que as medidas que incluíram os incisivos inferiores apresentaram freqüências de erros. O interesse clínico nas alterações que podem ocorrer durante o crescimento, levou pesquisadores a desenvolverem programas computadorizados visando predizer o crescimento, meio de diagnóstico e meio auxiliar na elaboração de planos de tratamento ortodônticos [8]. O objetivo deste estudo é realizar comparações quantitativas e qualitativas por meio de pesquisas parametrizadas de opinião e desta forma mapear a qualidade das análises cefalométricas. Buscamos analisar o padrão cefalométrico USP [9], desenvolvido pelo Departamento de Odontopediatria e Ortodontia da Universidade de São Paulo (USP), em diferentes centros radiológicos da cidade de São Paulo. Metodologia Nesta pesquisa pretendemos avaliar uma amostra de 40 telerradiografias em norma lateral, realizadas no período de 2003 a 2005, pertencentes ao arquivo de documentações ortodônticas do programa de Aperfeiçoamento e Pós-graduação do Centro de Estudos e Treinamento para Aperfeiçoamento da Odontologia (CETAO). Com o objetivo de avaliar a qualidade e confiabilidade das análises cefalométricas computadorizadas realizadas por três diferentes centros radiológicos da cidade de São Paulo, buscamos apontar as diferenças entre a cefalometria computadorizada e a convencional (manual); avaliar o programa utilizado por estes centros radiológicos; apontar as causas mais freqüentes de geração de erro nos exames cefalométricos computadorizados; e comparar os resultados apresentados pelos diferentes centros. Para esse estudo definimos a avaliação de algumas das medidas da análise cefalométrica padrão USP [9]. Essa escolha foi feita para facilitar a análise comparativa devido aos pontos escolhidos pertencerem a regiões que envolvem áreas com complexidade variável da face, no que tange à visualização cefalométrica, satisfazendo os objetivos da pesquisa. Os pontos cefalométricos analisados serão localizados seguindo-se uma seqüência préestabelecida pela comunidade odontológica [2], conforme apresentados na Tabela 1. Grandeza Cefalométrica Frankfurt Mandibular Angle Frankfurt Mandibular Incisor Angle Incisor Mandibular Plane Angle Ângulo Sela, Násio, Ponto A Ângulo Sela, Násio, Ponto B Sigla FMA FMIA IMPA SNA SNB Definição Ângulo formado pelo Plano Horizontal de Frankfurt com o Plano Mandibular. Ângulo formado pela linha do eixo do incisivo inferior e pelo Plano Horizontal de Frankfurt. Ângulo formado pelo Plano Mandibular e a linha do longo eixo do incisivo inferior. Medida angular que mostra o posicionamento anteroposterior da maxila. Medida angular que mostra o posicionamento antero posterior da mandíbula. Tabela 1 - Grandezas cefalométricas, respectivas siglas e definições. O software Radiocef, da empresa brasileira Radio Memory ( é utilizado pelos três centros radiológicos participantes da pesquisa para confecção das análises cefalométricas computadorizadas. Com o programa, as imagens radiográficas são escaneadas e armazenadas. Após seleção da análise cefalométrica desejada, os pontos cefalométricos necessários são marcados, pelo operador, na tela com auxílio do mouse do computador. Uma vez selecionada a análise e demarcado os pontos, os valores cefalométricos angulares e lineares são obtidos automaticamente. Para a realização da pesquisa foi definido um protocolo no qual os centros radiológicos deverão aderir para participar. Esse protocolo está definido como: escolha casual de 40 telerradiografias; envio para todos os centros radiológicos das mesmas 40 telerradiografias; recebimento dos exames cefalométricos solicitados; confecção da análise cefalométrica manual das 40 telerradiografias por especialis-

4 tas; comparação das análises computadorizadas e manuais; avaliação do software utilizado. O material analisado será distribuído aleatoriamente numa seqüência casual aos respectivos grupos: Grupo 1 - Análise Computadorizada x Convencional Comparação da análise cefalométrica convencional (manual) e da análise cefalométrica computadorizada. A análise cefalométrica manual das 40 telerradiografias será feita por especialistas em ortodontia. Os traçados manuais serão executados em folhas de acetato transparente (ultraphan) ou papel vegetal. O cefalograma será traçado por dois especialistas em ortodontia, voluntários, com auxílio de negatoscópio, para a obtenção de maior precisão das estruturas anatômicas e pontos cefalométricos nos laboratórios do CETAO. As análises cefalométricas computadorizadas das mesmas 40 telerradiografias serão feitas por 3 centros radiológicos odontológicos, que utilizam o mesmo software para confecção dos traçados computadorizados (Radiocef). Os valores obtidos nas análises cefalométricas computadorizadas e manuais serão submetidas ao teste estatístico t-student. Grupo 2 Software e Fluxo de Trabalho Avaliação do software utilizado pelos centros radiológicos (Radiocef) em relação ao fluxo de trabalho. Por meio de questionário baseado no modelo 4-E de Collis e Pals [10], os quais serão aplicados aos operadores dos centros radiológicos. Podendo avaliar a eficácia, eficiência e a satisfação do usuário. Sendo a eficácia interpretada como a qualidade, a eficiência como o esforço necessário para trabalhar com o sistema e a satisfação como a facilidade para se trabalhar com o software. Grupo 3 Pesquisa de Opinião Pesquisa de opinião, voltada ao cirurgião dentista que utiliza os serviços dos centros radiológicos, em relação à confiabilidade dos trabalhos executados como documentações ortodônticas, por exemplo, que auxiliam o profissional no planejamento e confecção do plano de tratamento do paciente. Resultados Preliminares Realizamos uma pré-avaliação encaminhando apenas três telerradiografias aos centros radiológicos participantes para confecção da análise cefalométrica computadorizada, seguindo o padrão USP, sem alteração da rotina do centro radiológico. O objetivo desta pré-avaliação é consolidar o protocolo definido, a ser executado posteriormente com 40 telerradiografias. Também foram encaminhadas as mesmas três telerradiografias aos dois especialistas em ortodontia para confecção das análises cefalométricas convencionais, seguindo o padrão USP. Assim, a partir da análise dos resultados dessa atividade será possível aperfeiçoar a metodologia da pesquisa. Nesta primeira etapa da pesquisa observamos que houve uma variação de dois graus a mais nas medidas que envolveram os incisivos inferiores FMIA e IMPA nos traçados cefalométricos convencionais, feitos por especialistas em ortodontia, quando comparada aos traçados cefalométricos computadorizados em dois centros radiológicos. Esta variação é significativa dentro deste contexto e pode implicar em alteração no plano de tratamento do paciente. Tendo como medida padrão de 68º para o FMIA e 87º para o IMPA, de acordo com Tweed [11]. Obtivemos as seguintes medidas, de acordo com a Tabela Espec Padrão Tweed FMIA 70º 71º 70º 72º 68º IMPA 89º 90º 89º 91º 87º Tabela 2 Representação dos resultados preliminares dos 3 centros radiológicos, comparado com a análise manual (especialista) e a medida padrão dos ângulos FMIA e IMPA.. No mês de setembro de 2006 serão encaminhadas as trinta e sete telerradiografias para confecção dos traçados cefalométricos computadorizados aos centros radiológicos, também aos especialistas em ortodontia para confecção dos trinta e sete traçados cefalométricos convencionais. Em outubro será feita visita aos centros radiológicos participantes para coleta de dados referentes ao fluxo de trabalho em relação ao software utilizado. Em novembro estará sendo feita pesquisa de opinião com os cirurgiões dentistas usuários de centros radiológicos. Em pesquisa realizada para avaliação do conhecimento do cirurgião dentista em relação à informática e a utilização de computadores [12] podese concluir que, poucos são os profissionais que

5 utilizam os recursos digitais 12%. Apesar de observamos que a grande maioria, 88%, concorda que esta tecnologia facilita a vida do profissional de o- dontologia. Com relação a confiança do profissional frente aos exames realizados pelos centros radiológicos 68% dos profissionais, apesar de confiar nos centros, certificam-se ou ainda gostariam de certificar-se dos resultados obtidos nas documentações ortodônticas (cefalometria), para maior segurança em seus planos de tratamento ortodônticos, conforme apresentado no Gráfico 1. Confiança do cirurgião dentista frente aos exames realizados pelos centros radiológicos 17% Gráfico 1 Resultado da pré-avaliação sobre a confiança do cirurgião dentista em relação aos centros radiológicos [12]. Com auxílio da Associação Paulista de Cirurgiões Dentistas (APCD) buscamos divulgar os dados da pré-avaliação com intuito de obter o maior número possível de centros radiológicos para a realização da pesquisa. Esperamos desta forma poder mapear a qualidade das análises cefalométricas computadorizadas a partir da comparação quantitativa e qualitativa dos resultados enviados pelos centros radiológicos participantes, comparar qualitativamente o sistema computacional utilizado para confecção da análise cefalométrica computadorizada, apontar possíveis erros na realização da análise cefalométrica computadorizada quando comparada a análise cefalométrica convencional e observar a confiabilidade dos usuários dos centros radiológicos em relação aos serviços oferecidos, para auxílio do profissional na execução do plano de tratamento de seus pacientes. Discussão e Conclusões 68% certificam ou gostariam de certificar os resultados das análises cefalométricas (não confiam) confiam totalmente nos resultados das análises cefalométricas Um ponto importante, na comparação do traçado cefalométrico computadorizado, é a redução de passos do método convencional. Por outro lado, o processo de aquisição de imagem pode introduzir erros por distorção (redução ou ampliação), provocando desvios sistemáticos das medidas obtidas [4, 13]. Os resultados preliminares apontam que o computador pode nos fornecer vantagens na confecção das análises cefalométricas computadorizadas, como tornar mais simples, eficiente e rápida o cálculo dos resultados cefalométricos e facilitar a repetição do processo. Até o presente momento não encontramos na literatura um trabalho comparativo com análises cefalométricas computadorizadas e manuais que envolvam a participação de mais de um centro radiológico. Provavelmente não há estudos envolvendo mais de um centro radiológico devido à insegurança em expor comparativamente resultados e a qualidade do processo das análises cefalométricas realizadas. Assim, torna-se difícil obter o apoio de centros voluntários. Nosso estudo, por outro lado, tem como inovador a participação de três centros radiológicos conceituados nessa avaliação. Possivelmente, com o apoio da APCD, os autores esperam obter maior apoio e aumentar o número de centros radiológicos voluntários. Esperamos com este trabalho quantificar as alterações nas medidas que envolvem os incisivos devido à complexidade de visualização desta região ao se comparar as análises cefalométricas computadorizadas e convencionais. Em uma segunda fase do projeto pretendemos avaliar o software como ferramenta de apoio para o centro radiológico na confecção de cefalometrias computadorizadas. E posteriormente, medir a confiança dos profissionais que utilizam os serviços dos centros radiológicos em ralação às análises cefalométricas. Referências [1] Castillero, M.E.M. (1999), ABC da Informática Odontológica. - Tecnologia na Odontologia, cap.2, p.11, 1ª ed. [2] Ferreira, F.V. (2002), Ortodontia, Diagnóstico e Planejamento Clínico cap.15, p.311, 5ª ed. [3] Martins, L.P., Pinto, A.S., Martins, J.C.R., Mendes, A.J.D. (1995), Erro de reprodutibilidade das medidas cefalométricas das análises de Steiner e de Ricketts, pelo método convencional e pelo método computadorizado. Rev. Ortodontia, v. 28, n.1, p.4-17, jan/abr. [4] Trajano, F.S., Pinto, A.S. (2000), Estudo comparativo entre os métodos de análise cefalométrica manual e computadorizada Rev. Dental Press Ortod. Ortop. Facial v.5, n.6, p.57-62, nov./dez.

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