Orthodontic Science and Practice. 2010; 3(10). 102 Artigo Original (Original Articles)

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1 102 Artigo Original (Original Articles) Avaliação de quatro métodos de digitalização de slides 35 mm em ortodontia Evaluation of four methods to digitally convert 35 mm slides in orthodontics André Wilson Machado - Professor da especialização em Ortodontia da UFBA Bernardo Quiroga Souki - Professor do Mestrado em Ortodontia da PUC Minas Ênio Tonani Mazzieiro - Professor do Mestrado em Ortodontia da PUC Minas Resumo Baseado nos grandes benefícios que a utilização das imagens digitais pode proporcionar a Ortodontia, o objetivo deste trabalho foi comparar métodos de digitalização de slides 35 mm. Foram selecionados quatro slides 35 mm com qualidade de imagem variada de pacientes da faculdade de Odontologia da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais. Os diapositivos foram digitalizados por quatro métodos: 1) scanner profissional de slide; 2) scanner de mesa com adaptador para slide; 3) câmera fotográfica digital fotografando os slides posicionados em um negatoscópio e 4) câmera digital fotografando as imagens projetadas por um projetor de slides. Posteriormente, as imagens foram processadas para serem visualizadas em quatro diferentes situações e submetidas à avaliação de quinze indivíduos, sorteados aleatoriamente. Para cada imagem analisada, os examinadores julgavam se estas eram aceitáveis ou não do ponto de vista clínico e científico e analisavam quatro variáveis: a) brilho e contraste; b) definição e nitidez; c) fidelidade e reprodução de cores e d) nota geral, aferindo uma nota de zero a cinco para cada quesito. Os resultados apontaram valores significativamente superiores em todos os quesitos analisados para as imagens obtidas pelo método da câmera digital com negatoscópio (p < 0,0005). Quanto à aceitabilidade das imagens foi identificado um percentual significativamente superior nos métodos da câmera digital com negatoscópio (86,9%) e do scanner profissional (86,1%) (p = 0,028). Concluiu-se que o método de digitalização de slides 35 mm com câmera fotográfica digital e negatoscópio apresentou os melhores resultados e por isso, encontram-se dentro de padrões plenamente aplicáveis para serem utilizados em Ortodontia. Descritores: Tecnologia odontológica, recursos audiovisuais, registros odontológicos. Abstract Since the use of digital images in Orthodontics discloses a lot of advantages, this paper intended to evaluate four methods to digitally convert 35 mm slides. Four 35 mm slides with different quality were selected from the archive of the Minas Gerais Pontifical Catholic University Dental School. The methods used were: 1) professional scanner; 2) amateur scanner; 3) digital photography camera with a light box and 4) digital photographic camera with a slide projector. All images were prepared to be displayed by four methods and evaluated by fifteen people divided into five groups. For each image an evaluation was done to establish if they were clinically and scientifically acceptable and four parameters were also analyzed: a) brightness and contrast; b) sharpness; c) color reproduction and d) general grade, rating all of them a score ranging from zero to five. Results showed higher scores in all parameters for the images digitally converted with the method of the digital photography camera with a light box (p < 0,0005). The level of acceptability of the images obtained with the camera with a light box method was higher (86,9%) and similar to the professional scanner method (86,1%) (p = 0,028). The results of this study indicate that the method to digitally convert 35 mm slides with a digital photography camera and a light box disclosed excellent quality and therefore are within the standards required for their application to Orthodontics. Descriptors: Dental technology, audiovisual aids, dental records. Correspondência com autor: awmachado@bol.com.br Recebido para publicação: 01/03/2010 Aceito para publicação: 07/05/2010

2 Machado, A.W.; Souki, B.Q.; Mazzieiro, E.T. 103 Introdução / revisão de literatura Um dos grandes adventos que a evolução tecnológica pôde proporcionar à Odontologia é a utilização das imagens digitais como uma ferramenta auxiliar para a elaboração do diagnóstico e planejamento ortodôntico e para a avaliação retrospectiva e prospectiva dos casos tratados (1). Sendo um recurso indispensável para o diagnóstico, as fotografias intra e extrabucais fazem parte da documentação ortodôntica inicial. Além disso, são excelentes ferramentas para auxiliar na comunicação entre profissionais, bem como com os pacientes, servindo também para ilustrar comunicações científicas, em conferências, cursos e publicações (1). Do ponto de vista legal, as fotografias têm grande valor, pois constituem provas materiais das condições bucais dos pacientes (2, 3). A documentação tradicional com imagens em Ortodontia, também conhecida como analógica ou convencional que é feita em papel fotográfico ou em slide, apresenta algumas desvantagens e por isso a busca pela utilização das imagens digitais vem crescendo a cada dia (1, 4). Essas fotografias convencionais necessitam de locais específicos para serem armazenadas e diversas variáveis podem interferir neste processo, alterando a qualidade das fotografias ao longo do tempo. A temperatura, a quantidade de luz, a umidade relativa e a qualidade do ar devem ser monitoradas para o armazenamento de maneira correta de toda a documentação analógica (5). Além disso, o fator tempo também influencia sobremaneira a qualidade dessas, pois elas têm tendência a sofrerem deterioração (2,6). Outro problema é que o armazenamento de grande quantidade de fotografias analógicas requer espaço físico adequado e disponibilidade de tempo para a correta organização de todo o material (2,7,8). Por outro lado, para armazenar as imagens digitais é necessário um computador (ou uma rede de computadores) e conhecimento geral de informática. A possibilidade de visualizar as imagens na tela do computador é uma grande vantagem, pois além de auxiliar na elaboração do diagnóstico e do planejamento dos casos, facilita a comunicação entre profissionais, bem como com os pacientes, além de ser uma excelente ferramenta para o ensino e pesquisa. Devido ao vasto potencial de aplicabilidade da utilização das imagens digitais em Odontologia, associado à escassez de publicações na literatura sobre o tema, os autores se propuseram a comparar quatro métodos de digitalização de slides 35 mm em Ortodontia: 1) scanner profissional de slide; 2) scanner de mesa com adaptador para slide; 3) câmera fotográfica digital registrando os slides posicionados em um negatoscópio e 4) câmera digital fotografando as imagens projetadas por um projetor de slides. Material e método Foram selecionados quatro slides 35 mm de pacientes do acervo da faculdade de Odontologia da PUC Minas, sendo duas destas, fotografias intrabucais (frontais) e duas extrabucais (do perfil direito). Os diapositivos selecionados tiveram qualidade de imagem variada em relação ao brilho e a saturação de cores (figura 1). Os slides selecionados foram digitalizados por quatro métodos distintos descritos a seguir: 1) Scanner profissional foi utilizado o modelo Nikon Coolscan III (Nikon, Tokyo, Japão) e os slides foram digita- Figura 1: Slides selecionados para esse trabalho. lizados com a resolução de DPI com escala de 1:1 e o formato de arquivo tipo TIFF (1). 2) Scanner amador foi usado o modelo HP Scanjet 3570c (Hwelett-Packard, Palo Alto, CA, USA). Da mesma forma que no scanner profissional, os slides foram digitalizados e as configurações de resolução e tipo de arquivo mantidas. 3) Câmera fotográfica digital e negatoscópio o método utilizado foi sugerido por Machado e Souki (1) e Machado et al. (9). O equipamento utilizado foi uma câmera digital Olympus, modelo C-5050 (Olympus Inc., Melville, NY, USA) e o negatoscópio foi o modelo VH SoftLine (Midas Dental Products Ltda., Araraquara, SP) com uma lâmpada nova da marca OSRAM 15W/10 Daylight (OSRAM, Alemanha). A condução desse método foi realizada numa

3 104 Machado, A.W.; Souki, B.Q.; Mazzieiro, E.T. sala escura, e cada slide foi posicionado no centro do negatoscópio. A câmera digital foi posicionada em um tripé fotográfico Vanguard MK-3 (Vanguard, China) de forma a proporcionar um enquadramento (aproximação) suficiente para posicionar todo o slide na tela da câmera para evitar necessidade futura de edição de imagens, e para isso não foi necessário lançar mão do zoom óptico do equipamento, trabalhando com a distância focal mínima de 35 mm (figura 2). Com o objetivo de minimizar quaisquer alterações na imagem final, a superfície da objetiva da câmera foi posicionada perpendicular ao slide fotografado. Após o preparo desse sistema de digitalização, a distância entre o slide e a objetiva foi medida e fixada em 5,1 cm (figura 3). Para evitar distorções durante a tomada fotográfica, a opção de disparo automático (self-timer) foi utilizada para todas as tomadas fotográficas. A resolução de 2272 X 1704 pixels (4 MP) e o formato TIFF de arquivo utilizado foram idênticos para todas as tomadas fotográficas. 4) Câmera fotográfica digital e projetor de slides tema foi montado na mesma sala escura utilizada no método anterior (figura 4). O centro geométrico da lente de projeção do projetor foi posicionado a 128,5 cm de altura do solo e a 141 cm de distância de uma parede branca de forma que a luz incidisse na parede de forma perpendicular. Devido à impossibilidade de posicionar a câmera imediatamente na mesma posição do projetor, essa foi colocada o mais próximo possível para minimizar eventuais distorções. Com isso, a câmera foi posicionada no mesmo tripé descrito anteriormente, sendo que o centro geométrico da objetiva estava a 129,5 cm de altura do solo e a 136 cm de distância da parede. A figura 5 demonstra a posição espacial final utilizada da câmera em relação ao projetor. Para evitar quaisquer distorções durante a tomada fotográfica, a opção de disparo automático (self-timer) também foi utilizada para todas as tomadas fotográficas. O enquadramento (aproximação) utilizado foi o suficiente para posicionar todo o slide na tela da câmera para evitar necessidade futura de edição de imagens, porém diferente do método anterior o zoom óptico da câmera digital foi regulado ao máximo (105 mm). A resolução e formato de arquivo utilizado foram iguais ao método anterior (4 MP no formato TIFF) para todas as tomadas fotográficas. Após a obtenção das imagens digitalizadas foram Figura 2: Enquadramento conseguido com a câmera digital. Figura 4: PSistema da câmera fotográfica digital com o projetor de slide montado. Figura 3: Posicionamento da câmera fotográfica em relação aos slides posicionados sobre o negatoscópio. esse método para a digitalização e slides foi sugerido por Machado e Souki (1) e Machado et al. (9). O mesmo equipamento fotográfico digital descrito anteriormente foi utilizado com um projetor de slides modelo Kodak Ektagraphic III (Eastman Kodak Company, Rochester, NY, USA). O sis- 5A

4 Machado, A.W.; Souki, B.Q.; Mazzieiro, E.T. 105 selecionados quatro métodos de visualização das imagens para que essas fossem posteriormente avaliadas por diferentes grupos de indivíduos. Os métodos escolhidos foram: 1) revelação em laboratório digital especializado (minilab); 2) impressão em impressora amadora; 3) visualização na tela de um computador e 4) visualização por meio de um projetor de multimídia (10). Em seguida, quinze indivíduos, divididos em cinco grupos, foram selecionados aleatoriamente para a avaliação das imagens. Antes do início do processo, o pesquisador explicou todo o mecanismo de análise das imagens e esclareceu eventuais dúvidas para evitar interrupções inoportunas. Devido à necessidade de iluminação natural para a avaliação de algumas imagens, os horários selecionados para o processo foram no turno matutino ou vespertino. O tempo máximo de avaliação foi de uma hora e trinta minutos e o controle de iluminação do local foi préestabelecido antes do início da avaliação. O elemento básico da avaliação foi um questionário, pré-estabelecido no estudo piloto, confeccionado para a obtenção das informações pesquisadas. Nesse sistema de avaliação, os examinadores passaram por quatro etapas de avaliação: 1) imagens reveladas pelo minilab digital; 2) imagens impressas em impressora amadora; 3) imagens visualizadas na tela do computador e 4) visualizadas por meio de um projetor de multimídia. Em cada etapa, os julgadores avaliaram quatro séries de imagens que correspondiam a cada slide selecionado para o trabalho (slides 1, 2, 3 e 4) nos quatro métodos de digitalização de imagens. A figura 6, por exemplo, representa a avaliação do slide 1 nos métodos de visualização em minilab e por meio da impressora amadora, no qual, em cada série de avaliações, as imagens correspondentes ao mesmo slide, digitalizado pelos quatro métodos de digitalização, foram distribuídas aleatoriamente em uma folha de papel branca tamanho A4 (210 X 297 mm). Para o julgamento das imagens nos métodos de vi- 5B 5C Figura 5: Relação espacial entre a câmera digital e o projetor de slide. A vista frontal para os slides intra-bucais, B vista frontal para os slides faciais e C vista superior. Figura 6: Diagramação aleatória das imagens submetidas à avaliação nos métodos de visualização do minilab digital e da impressora amadora. sualização da tela de computador e do projetor de multimídia, essas foram distribuídas aleatoriamente e avaliadas num fundo de tela preto no Microsoft PowerPoint (Redmond, WA, USA), nas quais, as imagens foram inseridas com tamanhos físicos padronizados: as imagens intrabucais (slides 1 e 2) possuíam dimensões de 8,0 X 11,9 cm, e as extrabucais (slides 3 e 4) o tamanho de 9,0 X 6,1 cm (figura 7). No questionário construído, os examinadores res- Figura 7: Tamanho das imagens utilizadas na visualização na tela do computador e no projetor de multimídia.

5 106 Machado, A.W.; Souki, B.Q.; Mazzieiro, E.T. ponderam se o padrão de qualidade de cada imagem estava aceitável ou inaceitável do ponto de vista clínico e científico. Além disso, aferiram notas que variavam de uma escala zero (representando o critério de qualidade péssima ) a cinco (representando o critério de qualidade excelente ) para quatro variáveis: brilho e contraste; definição e nitidez; reprodução e fidelidade de cores e nota geral. Resultados Comparando-se os métodos de digitalização estudados pelo teste Qui-quadrado (χ 2 ) quanto à avaliação da aceitabilidade das imagens foram identificadas diferenças significativas entre os grupos no que diz respeito ao percentual de fotos aceitáveis. Observou-se que esse percentual foi significativamente superior nos métodos da câmera digital com negatoscópio e do scanner profissional quando comparados com os demais métodos (tabela 1). Ao se analisar todos os métodos de digitalização, foi encontrado que 82,9% de todas as imagens estudadas foram consideradas aceitáveis. Em relação à comparação de forma univariada, foi Fotografia aceitável Método de Sim Não Digitalização n % n % Total 1 Sc. Profissional , , Sc. Amador , , Cam./negatoscópio , , Cam./projector , ,1 239 Total , ,1 952 Nota: p = 0,028 teste Qui-quadrado Conclusão: % de fotos aceitáveis (1 = 3) > (2 = 4) Tabela 1 - avaliação das imagens quanto à aceitabilidade considerando-se o método de digitalização. utilizada uma Análise de Variância baseado num modelo de um fator. Foram identificados valores significativamente superiores para todas as variáveis estudadas quando do emprego do método da câmera fotográfica digital com negatoscópio. Observa-se que apenas na avaliação da variável fidelidade de cor o desempenho desse processo foi igualado ao método do scanner profissional (tabela 2). Discussão Um dos grandes benefícios que a evolução tecnológica proporcionou à Ortodontia foi o uso das imagens digitais. Esse novo recurso associado à introdução da Fotografia Digital tem sido assunto de grande interesse nos últimos anos, sendo inegáveis as vantagens proporcionadas por essa nova tecnologia. Dentre essas, a possibilidade da visualização das imagens na tela do computador ou em projetores de multimídia, a facilidade durante a elaboração do diagnóstico e planejamento odontológico, o auxílio no gerenciamento das documentações na clínica, a assistência na comunicação entre profissionais, bem como com os pacientes, além, da ilustração de comunicações científicas como conferências, cursos e publicações, sendo uma excelente ferramenta para o ensino e pesquisa. De fato, a possibilidade do armazenamento das documentações ortodônticas nos computadores é uma excelente vantagem, em detrimento aos métodos de armazenamento das fotografias analógicas. Dentre os diversos fatores que influenciam a qualidade do armazenamento das fotografias convencionais, pode-se citar: as condições ambientais, o fator depreciativo do tempo cronológico, a necessidade de espaço físico adequado e uma maior disponibilidade de tempo para a correta organização de todo o material (4,5,6,7,8). Com isso, devido à dificuldade em controlar todas essas variáveis, as documentações ortodônticas vêm sendo perdidas a cada dia. Dessa maneira, por exemplo, a atual situação do acervo de imagens de Variável Brilho/ Contraste Definição/ Nitidez Fidelidade de cor Nota Geral Método de Medidas descritivas Digitalização Mínimo Máximo Média D.p. p Conclusão 1 Sc. Profissional 1,0 5,0 2,9 1,0 0, > (2 = 4 = 1) 2 Sc. Amador 0,0 5,0 3,0 1,1 3 Cam./negatoscópio 1,0 5,0 3,3 1,0 4 Cam./projector 0,0 5,0 3,0 1,3 1 Sc. Profissional 0,0 5,0 2,8 1,0 0, > (4 = 2) > 1 2 Sc. Amador 0,0 5,0 3,1 1,1 3 Cam./negatoscópio 1,0 5,0 3,5 1,0 4 Cam./projector 1,0 5,0 3,1 1,2 1 Sc. Profissional 0,0 5,0 3,0 1,0 0,0004 (3 = 1) > (4 = 2) 2 Sc. Amador 0,0 5,0 2,7 1,3 3 Cam./negatoscópio 0,0 5,0 3,1 1,2 4 Cam./projector 0,0 5,0 2,7 1,5 1 Sc. Profissional 0,0 5,0 2,9 1,0 0, > (4 = 1 = 2) 2 Sc. Amador 0,0 5,0 2,9 1,1 3 Cam./negatoscópio 0,0 5,0 3,3 1,0 4 Cam./projector 0,0 5,0 2,9 1,3 Nota: A probabilidade de significância (p) refere-se ao resultado da Análise de variância. Tabela 2 - influência do método de digitalização na análise das imagens segundo as variáveis estudadas.

6 Machado, A.W.; Souki, B.Q.; Mazzieiro, E.T. 107 algumas entidades de ensino e pesquisa pode ser parcialmente destruída. Além disso, a utilização da fotografia analógica como um recurso para registro das documentações ortodônticas traz outra grande desvantagem, o alto custo com filmes e revelações. Embora notória as vantagens proporcionadas pela utilização das imagens digitais, para o seu correto armazenamento, alguns cuidados também devem ser seguidos. Da mesma forma que a fotografia analógica está sujeita a deterioração por fungos, as imagens armazenadas em computador podem ser destruídas por vírus, ou qualquer tipo de dano físico que possa comprometer a integridade do computador. Por isso, é aconselhável que as imagens digitais sejam gravadas em outros locais (1,4) sugerem a utilização de Compact Discs (CDs) e/ou Digital Versatile Discs (DVDs) como um recurso para o armazenamento do banco de dados das imagens digitais. Devido à novidade e complexidade do tema imagens digitais e à íntima relação com a informática, além da escassez de trabalhos publicados na literatura, a maioria dos profissionais estão tendo grande dificuldade em digitalizar seus slides e apresentar seus casos clínicos por meio de recursos informatizados (1). A proposição desse estudo foi testar quatro métodos de digitalização de slides 35 mm. A partir de um questionário foi possível avaliar as diferenças entre os métodos em duas situações diversas: 1) o nível de aceitabilidade clínico e científico das imagens e, 2) a qualidade das imagens geradas pelos métodos considerando quatro variáveis (brilho e contraste, definição e nitidez, fidelidade de cor e nota geral). Os resultados demonstraram que o uso da câmera fotográfica digital associada a um negatoscópio como um método para digitalização de slides 35 mm foi superior no ponto de vista de qualidade (tabela 2). Esse sistema de digitalização sugerido por Machado e Souki (1) e por Machado et al. (10) já vem sendo utilizado para a digitalização de slides, com finalidade de ilustrações de publicações científicas em Ortodontia (11,12,13). Quando os avaliadores foram solicitados a apontar se as imagens eram aceitáveis ou não do ponto de vista clínico e científico, 86,9% das imagens digitalizadas por meio do método da câmera com negatoscópio foram consideradas aceitáveis (tabela 1). Porém, todos os quatro métodos estudados tiveram um nível de aceitabilidade alto, o que demonstra que todos eles encontram-se aplicáveis. Com respeito à comparação entre os quatro métodos do ponto de vista da melhor relação entre qualidade, tempo de execução do processo e custo operacional observou-se que o método da câmera com negatoscópio foi superior, seguido da câmera com projetor de slide, scanner profissional e por último, scanner amador. Ressalta-se que este achado foi subjetivo e nenhuma análise estatística foi utilizada. Esses resultados servem de base para o questionamento da viabilidade da utilização dos scanners como método de digitalização de slides 35 mm. Na verdade, a funcionalidade desse equipamento é bastante conhecida e sua utilização em Odontologia já se demonstrou aplicável em alguns trabalhos de pesquisa. Porém, os principais fatores limitantes são o custo desses equipamentos, principalmente os scanners profissionais ou dedicados como descritos por Regennitter (6), e o tempo necessário para o processo de digitalização. Em relação ao tempo necessário para a digitalização, entende-se que o método de digitalização mais rápido seria o da câmera com projetor de slide, pois é possível montar algumas dezenas de slides em um carrossel e à medida que cada imagem é projetada essa é imediatamente digitalizada com a câmera fotográfica digital. Em seguida, o método da câmera com negatoscópio que dependendo do tamanho do negatoscópio permite posicionar diversos slides e fotografá-los (digitalizá-los) rapidamente. Para a digitalização da mesma quantidade de slides, com a utilização dos scanners o tempo é aumentado sobremaneira, mesmo para aqueles equipamentos que possibilitam a montagem de certa quantidade de slides em um adaptador e o scanner digitaliza automaticamente. Percebe-se que a expectativa de alguns fabricantes de que com a utilização de scanners profissionais os resultados finais, do ponto de vista qualitativo e quantitativo, seriam superiores não se concretizaram. Com o objetivo único de comparar a capacidade de reprodução de uma cópia fiel de slides 35 mm por diferentes métodos de digitalização, idealmente, seria necessário comparar os resultados encontrados com o próprio slide original (visualizado, por exemplo, em um projetor de slide). Porém, a metodologia proposta nesse estudo não incorporou esse passo porque é sabido que em todo processo de duplicação de imagem sempre haverá perdas (13). Além disso, o mais importante no processo de digitalização é a obtenção de imagens com excelente padrão de qualidade, independente da condição original. São inegáveis as vantagens proporcionadas pela utilização das imagens digitais na Ortodontia. Por isso, diversos profissionais e entidades de ensino e pesquisa vêm buscando formas para converter digitalmente as suas documentações ortodônticas. Porém, a complexidade do assunto e a escassez de trabalhos científicos relacionados ao assunto tornam a transformação da documentação ortodôntica composta de slides 35 mm em imagens digitais um processo que ainda gera muitas dúvidas. Portanto, após a realização dessa pesquisa, é possível aos profissionais e entidades de ensino e pesquisa, realizar de maneira mais sistemática a transformação do acervo analógico em imagens digitais em Ortodontia. Conclusão Concluiu-se que os métodos de digitalização de imagens digitais pesquisados apresentaram alto índice de aceitabilidade clínica e científica e, por isso, apresentamse dentro de padrões plenamente aplicáveis para serem utilizados em Ortodontia. Além disso, dentre os métodos pesquisados àquele que apresentou melhor desempenho foi o da câmera digital com negatoscópio, ressaltando mais uma vantagem na utilização das câmeras fotográficas digitais. Ressalta-se que devido à escassez de pesquisas direcionadas a área das imagens digitais em Ortodontia, mais estudos são necessários para um melhor esclarecimento de algumas questões acerca do tema abordado. Referências bibliográficas 1. Machado, AW; Souki, BQ. 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