Araci Malagodi de Almeida Rita de Cássia Moura Carvalho Lauris Adriano Porto Peixoto Bruno Frazão Gribel Guilherme Janson Daniela Gamba Garib

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1 MODELOS DIGITAIS EM ORTODONTIA Araci Malagodi de Almeida Rita de Cássia Moura Carvalho Lauris Adriano Porto Peixoto Bruno Frazão Gribel Guilherme Janson Daniela Gamba Garib INTRODUÇÃO A informação e a comunicação são, nos dias atuais, características vitais em qualquer área do conhecimento, e a prática da Ortodontia deve ser incluída nessa realidade. A tecnologia digital tornou-se uma ferramenta essencial em muitas atividades clínicas e, neste contexto, a Ortodontia transformou-se perante a revolução digital iniciada a partir da década de A linguagem digital tornou mais versátil à captura, à manipulação e ao armazenamento tanto da documentação ortodôntica fornecida pelos centros de radiologia quanto da documentação produzida em clínica. A introdução de imagens tridimensionais na rotina dos consultórios ortodônticos por meio de softwares de cefalometria em terceira dimensão (3D) enriqueceu, sobremaneira, os conceitos tradicionais da célebre cefalometria idealizada por Broadbent, 1 em Os avanços na área de tomografia computadorizada (TC) e de ultrassom 3D também são notórios. A Ortodontia digital, incluindo as fotografias, as radiografias, os registros de tratamento e os modelos de estudo tridimensionais, criou um novo paradigma na clínica. 2 PRO-odonto ORTODONTIA sescad 33 PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 33 11/05/ :26:24

2 Na atualidade, objetiva-se a redução volumétrica de arquivos físicos no consultório odontológico, considerando que a incorporação de fotos e radiografias digitais em arquivos eletrônicos constitui uma realidade. Portanto, a necessidade de um substituto para os modelos tradicionais de gesso faz-se presente. Objetivos Ao final da leitura deste artigo, espera-se que o leitor possa entender os benefícios dos modelos de documentação em Ortodontia; rever os mecanismos de obtenção da imagem; entender a aplicabilidade clínica dos modelos digitais em Ortodontia. Esquema conceitual 34 MODELOS DIGITAIS EM ORTODONTIA PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 34 11/05/ :26:25

3 IMPORTÂNCIA DOS MODELOS DE DOCUMENTAÇÃO EM ORTODONTIA Os modelos, assim como cada elemento da documentação ortodôntica, perpetuam, ao longo do tempo, as condições morfológicas do sistema estomatognático captadas em um determinado momento. Isto possibilita, além do diagnóstico e do plano de tratamento inicial, infinitas comparações, estabelecendo uma análise dinâmica da evolução dos casos clínicos. Diferentemente das outras especialidades odontológicas, o ortodontista necessita avaliar todas as estruturas que compõem a face e o sistema estomatognático: os tecidos moles, o esqueleto e os dentes. Somente a partir dessa avaliação global é possível diagnosticar e planificar o tratamento que visa ao bom relacionamento dos arcos dentários e a uma relação harmoniosa com a face. 3 Previamente à introdução da TC cone-beam na odontologia, os modelos de gesso constituíam os únicos elementos tridimensionais da documentação ortodôntica. Esses modelos permitem mostrar, em um único exame, as alterações interarcos sagitais, verticais e transversais, além das alterações intra-arcos, como o apinhamento ou o espaçamento dentário. Os modelos de gesso são utilizados, de forma tradicional, como parte essencial do processo de documentação e de planejamento ortodôntico, 4,5 cumprindo basicamente duas funções principais: prover informações sobre o diagnóstico e o plano de tratamento; prover um registro tridimensional da maloclusão original e dos diferentes estágios de evolução do tratamento, bem como uma análise dos resultados obtidos ao término da terapia; estes ainda são muito valorizados para os fins legais. Embora os modelos de gesso tradicionais sejam indispensáveis ao ortodontista, apresentam algumas desvantagens importantes: necessidade de espaço físico significativo para o armazenamento; possibilidade de quebras e danos; possibilidade de perdas e extravios; dificuldade de troca de informações a distância com outros profissionais; possibilidade de acúmulo de fungos e bactérias quando armazenados a longo prazo. Recentemente, avaliou-se a presença de bactérias e fungos em modelos de gesso armazenados desde Em 25% dos modelos, ocorreu o crescimento bacteriano de estafilococos coagulase negativa, Micrococcus sp., Bacillus sp. e bacilos Gram-negativos não fermentadores; e em 5,7% o crescimento fúngico de Cladophialophora sp., Trichosporon beigelii, Aspergillus flavus e Aureobasidium pullulans. 6 PRO-odonto ORTODONTIA sescad 35 PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 35 11/05/ :26:25

4 MODELOS DIGITAIS Atualmente, os modelos digitais tridimensionais vêm sendo utilizados para propósitos clínicos e de pesquisa, e o seu uso para análises quantitativas foi validado após evidências da grande acurácia e reprodutibilidade de mensurações. 4,7-22 Uma das maiores vantagens da utilização dos modelos digitais é, sem dúvida, a racionalização de espaço, aliada à facilidade de acesso e comunicação a distância que a tecnologia permite. Tanto a moldagem como os modelos de gesso podem ser escaneados a lêiser para a obtenção dos modelos virtuais. Nos Estados Unidos, duas empresas reproduzem os modelos digitais mediante o envio da moldagem pelo profissional: a OrthoCAD (Cadent Inc, Fairview, NJ) e a emodel (GeoDigm Corp, Chanhassen, MN). No entanto, o custo deste serviço terceirizado é alto e cada par de modelo digital custa, aproximadamente, 30 (EUR). 4 O mercado também disponibiliza escâneres específicos para a obtenção de modelos dentários tridimensionais, de tamanho compacto e com um custo mais compensador (Figuras 1 A-C). A b c Figura 1 A-C) Escâner de modelos 3Shape (Copenhagen, Dinamarca): realiza o escaneamento a lêiser de superfície, no modo não destrutivo. Fonte: Arquivo de imagens dos autores. 36 MODELOS DIGITAIS EM ORTODONTIA PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 36 11/05/ :26:26

5 O sistema OrthoCAD (Cadent Inc, Fairview, NJ) foi introduzido em 1999 e o seu software pode ser baixado diretamente da Internet ou enviado por CD. Além de ocupar pouco espaço (o tamanho do arquivo do conjunto de modelos é menor do que 1MB), o programa permite cinco visualizações básicas, como as fotos intrabucais, oferecendo ferramentas com recursos de giro e recorte dos modelos, de forma horizontal ou vertical, para a análise do overjet e overbite. O sistema ainda é capaz de simular setup e colocação de brackets. As imagens ficam arquivadas na empresa por 10 anos e o profissional pode optar pelo envio dos modelos de gesso em vez das moldagens. 19 Já o sistema Emoldels (GeoDigm Corp, Chanhassen, MN), fundado em 1996, permite seis visualizações, introduzindo a vista posterior. Para facilitar os ajustes oclusais, o programa mostra os pontos de contato entre os dentes. Esse sistema dispõe de todos os recursos do OrthoCAD (setup, rotações, cortes transversais), além de disponibilizar uma ferramenta para colagem de brackets virtualmente, confecção de moldeira virtual e o seu envio, para que o profissional realize a colagem indireta. Segundo Joffe, 4 os custos da utilização do OrthoCAD ficavam em torno de 28 a 30 em Mecanismos de obtenção da imagem Atualmente, existem dois métodos para a obtenção de modelos ortodônticos digitais. 23 O primeiro é conhecido como escaneameno a lêiser destrutivo, processo descrito por Baumrind 24 como uma análise física destrutiva. O modelo de estudo é revestido em uma matriz sólida e de cor contrastante. A superfície do bloco é cortada paralelamente ao plano oclusal até que o primeiro traço do modelo de gesso se torne aparente. Em seguida, um escaneamento a lêiser da superfície bidimensional é realizado, e os seus dados são armazenados como uma camada em um arquivo digital. Em seguida, outra fatia de 0,003 do bloco é cortada, um novo escaneamento é realizado e as suas informações são novamente armazenadas. O processo se repete até que toda a dentição tenha sido mapeada em uma sequência de camadas sucessivas. Com o escaneamento a lêiser destrutivo, obtém-se um mapa tridimensional, consistindo de camadas bidimensionais empilhadas. Esse processo é o utilizado pela companhia Cadent para a obtenção de seus modelos digitais. 2,23 O segundo método para a obtenção de modelos ortodônticos digitais é o escaneamento a lêiser não destrutivo. O procedimento envolve o escaneamento do modelo de gesso como um todo, girando-o nos três planos do espaço, obtendo, com isso, uma cópia do modelo original. PRO-odonto ORTODONTIA sescad 37 PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 37 11/05/ :26:26

6 O escaneamento a lêiser não destrutivo é o método empregado pela empresa Geodigm, que fornece o programa para o processamento das imagens computadorizadas, chamado de emodel, assim como por grande parte dos escâneres disponíveis comercialmente. Vantagens Os modelos ortodônticos digitais apresentam uma série de vantagens em termos de armazenamento, recuperação, versatilidade de diagnóstico, transmissibilidade e durabilidade. 4 Indubitavelmente, a questão do espaço para o armazenamento dos modelos de gesso na prática cotidiana do ortodontista tornou-se um grande problema, gerando discussões sobre a possibilidade de o próprio paciente ser responsável pela guarda de sua documentação. Além disso, aspectos no tocante à praticidade e à velocidade na troca de informações interprofissionais ou intercentros diagnósticos pontuam favoravelmente no quesito qualidade. Os softwares específicos para os modelos digitais disponibilizam a visão dos modelos isoladamente ou articulados sob quaisquer perspectivas 19 (Figuras 2 A-F). A b c d e Figura 2 Os modelos digitais podem ser visualizados sob diferentes perspectivas. A) Vista lateral direita da oclusão. B) Vista frontal da oclusão. C) Vista lateral esquerda da oclusão. D) Vista posterior da oclusão. E) Vista oclusal superior e inferior. F) Fonte: Software OrthoAnalyser 3Shape (Copenhagem, Dinamarca). f 38 MODELOS DIGITAIS EM ORTODONTIA PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 38 11/05/ :26:27

7 Os softwares específicos para os modelos digitais realizam mensurações digitais acuradas e precisas da largura e do comprimento do arco dentário, do overjet e do overbite, assim como do tamanho dentário, 9,11 e simulam os resultados terapêuticos mediante a movimentação dentária 19 (Figuras 3 A-F). A b c d e Figura 3 Recursos de mensuração dos modelos digitais. A-C) Mensuração da largura dos arcos dentários. D-F) Mensuração do tamanho dentário. Fonte: Arquivo de imagens dos autores. f Os softwares específicos para os modelos digitais ainda permitem mensurar os aspectos impossíveis de avaliar em modelos de gesso convencionais, como a altura e a largura do rebordo alveolar, a inclinação vestibulolingual dos dentes individualmente, o comprimento e a inclinação dos processos palatinos, assim como o delineamento externo da região do rebordo alveolar (Figuras 4 A-D). 9,11 Essas características podem ser avaliadas, uma vez que os softwares permitem cortar os modelos dentários de forma transversal, no sentido vertical ou horizontal, para se obter seções ou fatias. PRO-odonto ORTODONTIA sescad 39 PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 39 11/05/ :26:28

8 A b c Figura 4 Os modelos digitais apresentam a vantagem de permitir a obtenção da visão em coortes ou segmentos virtuais. Essa ferramenta mostra-se muito útil para a avaliação das inclinações dentárias vestibulolinguais, assim como para delinear o contorno do rebordo alveolar e do palato. A-B) Coorte frontal no modelo superior, passando pelas pontas de cúspide dos caninos. C-D) Coorte frontal no modelo superior, passando pelas pontas de cúspide mesiovestibular dos primeiros molares superiores. Fonte: Arquivo de imagens dos autores. d Outra grande vantagem dos modelos digitais consiste na possibilidade de sobreposição das imagens de dois tempos distintos, permitindo a visualização de alterações ocasionadas pelo crescimento ou pela movimentação dentária ou cirúrgica. O escaneamento a lêiser pode ser utilizado para a mensuração de movimentos dentários individuais nas imagens 3D com grande acurácia. 10 Os modelos digitais podem, ainda, ser visualizados com diferentes texturas para a região da gengiva (rosa) e dos dentes (brancos). Dois modelos realizados em momentos diferentes podem ser sobrepostos e analisados por meio de uma escala de cores, que descreve a magnitude das alterações entre eles. Atualmente, a produção de software tem aplicado esforços no sentido de integrar os modelos digitais com as informações das tomografias computadorizadas, de forma a tornar esse registro tridimensional ainda mais preciso. 40 MODELOS DIGITAIS EM ORTODONTIA PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 40 11/05/ :26:29

9 Aplicabilidade clínica Além da Ortodontia, outras especialidades da Odontologia obtiveram grande benefício com o advento da tecnologia digital. O leque de possibilidades no manuseio da imagem 3D, que se abriu diante da Ciência, é praticamente infinito. Uma rápida análise do Quadro 1 mostra algumas das opções de análises digitais, incluindo os modelos tridimensionais, ao alcance do profissional. Quadro 1 Importantes indicações para a solicitação de exames digitais nas diversas áreas da Odontologia Especialidade odontológica ATM Implantodontia Cirurgia ortognática Diagnóstico Prótese Cirurgia oral menor Ortodontia Indicação Avaliação da posição do côndilo mandibular dentro da fossa, a sua integridade anatômica e as patologias (anquilose, artrite/artrose, cistos e outras). Localização e simulação cirúrgica de mini-implantes; Guia para os implantes e mini-implantes. Prototipagem de modelos para a confecção de guias cirúrgicos; Simulação de planejamentos visualizando oclusão e bases apicais. Localização e identificação de patologias; Visualização e cálculo volumétrico das vias aéreas. Prototipagem; Simulação de planejamentos visualizando oclusão e bases apicais. Localização e identificação de patologias; Localização de dentes inclusos. Cefalometria 3D; Fotografia 3D; Setup de modelos; VTO*; Sobreposição; Modelos digitais. Fonte: *ATM articulação temporomandibular; VTO visualização dos objetivos do tratamento. PRO-odonto ORTODONTIA sescad 41 PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 41 11/05/ :26:29

10 Embora ocorra um aumento na utilização de modelos digitais tridimensionais pelos ortodontistas, ainda existem estudos sendo conduzidos para verificar a acurácia dos sistemas de avaliação dos resultados do tratamento ortodôntico por meio de modelos digitais. Os modelos ortodônticos digitais permitem inúmeras aplicabilidades, como o planejamento do tratamento; 4,5,11,16,19 a sobreposição de imagens e avaliação dos resultados obtidos, 10,12,17 facilitando o desenvolvimento de pesquisas; 25 a comunicação com o paciente, com o laboratório e outros profissionais; 9 a confecção de aparelhos ortodônticos customizados; a facilitação da reprodução da forma do arco ideal para ser utilizada na diagramação de arcos de nivelamento ortodônticos. Exemplos de aplicabilidade clínica dos modelos digitais para a realização de planejamentos ortodônticos foram citados por Rheude e colaboradores 16 em 2005, que selecionaram 30 documentações ortodônticas iniciais e distribuíram para sete professores de departamento, para que diagnosticassem e planejassem, primeiramente com modelo digital, e, depois, com modelo de gesso convencional. Em seguida, foram calculadas as diferenças entre estes planejamentos. Os resultados analisados mostraram que houve aproximadamente 12% de alterações nos diagnósticos, 12%, na mecânica e 6%, nos planos de tratamento. Rheude e colaboradores concluíram que o índice de mudança diminui à medida que os ortodontistas ficam mais familiarizados com a nova tecnologia; portanto, recomendam que, no início, o profissional trabalhe com os dois modelos, o convencional e o digital. Macchi e colaboradores, 15 em 2006, utilizando o software Mimics, da Materialise (Leuven, Bélgica), descreveram uma interessante técnica que consistia no isolamento dos dentes no exame da TC, substituindo as suas coroas por imagens escaneadas a lêiser, com o intuito de realizar o setup para, posteriormente, introduzir o conjunto de dentes nos maxilares novamente. Este estudo apontou os locais onde as deiscências ósseas podem ocorrer. Validação para as pesquisas Muito se tem estudado para medir a acurácia e a reprodutibilidade das medidas obtidas por meio de modelos digitais. 4,5,7-21,25 Embora, na clínica, se possa conviver com as discrepâncias milimétricas possíveis, no campo da pesquisa científica prima-se pelo rigor na metodologia empregada. Em Ortodontia, a mensuração das dimensões dentárias, do apinhamento ou 42 MODELOS DIGITAIS EM ORTODONTIA PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 42 11/05/ :26:29

11 do espaçamento, do overjet, do overbite e das discrepâncias de tamanho dentário tradicionalmente realiza-se nos modelos de gesso de forma manual. Diversos outros métodos de medidas têm sido propostos ao longo dos anos, como nos trabalhos de Champagne 26 e de Schimer e Wiltshire, 27 que compararam as medições realizadas manualmente nos modelos com medidas obtidas em modelos digitalizados a partir de fotocópias. Os autores concluíram que, embora as fotocópias sejam de fácil medição, as medidas produzidas manualmente nos modelos de gesso com um paquímetro bem calibrado são mais precisas, confiáveis e reprodutíveis. A precisão de medidas realizadas convencionalmente utilizando-se o compasso digital também foi avaliada por Zilberman e colaboradores, 22 em 2003, e comparada ao sistema OrthoCAD. Os autores concluíram que os resultados obtidos por meio de compassos digitais são mais adequados a trabalhos científicos, e que a precisão obtida com o uso do sistema OrthoCAD é clinicamente aceitável, abrindo futuras possibilidades para o desenvolvimento de sistemas de digitalização. Em fevereiro de 1999, a American Board of Orthdontics (ABO) desenvolveu um sistema para avaliar a qualidade da finalização do tratamento ortodôntico por meio de oito critérios de avaliação (sete avaliados nos modelos de gesso e um em radiografias). Com base neste critério, Costalos e colaboradores, 17 em 2005, realizaram um estudo para determinar se os modelos digitais poderiam ser utilizados com razoável precisão e confiabilidade para avaliar a oclusão de pacientes ao término do tratamento ortodôntico. Os autores encontraram valores similares para cinco dos sete critérios nos grupos avaliados, sugerindo que os modelos digitais podem ser um método aceitável no exame dos modelos pelos critérios da ABO, segundo os quais a calibração dos examinadores é um fator essencial na obtenção da repetibilidade de ambos os métodos. Em 2007, outro estudo foi conduzido por Okunami 12 para determinar se a utilização de modelos digitais poderia ser considerada precisa pela American Board of Orthodontics Objective Grading System (ABO OGS). O autor concluiu que o sistema OrthoCAD (versão 2.2) não foi adequado para avaliar todos os parâmetros requeridos pela ABO. O índice PAR (Peer Assessment Rating) é uma ferramenta válida e confiável para a mensuração de maloclusões em modelos de gesso. Mayers e colaboradores, 18 em 2005, testaram a validação destas medidas em modelos digitais. Não foram encontradas diferenças estatisticamente significativas paras os escores obtidos por meio de modelos de gesso ou modelos digitais; portanto, os escores PAR derivados de modelos digitais foram considerados medidas de grande acurácia e reprodutibilidade. A tradicional cefalometria se beneficiou, uma vez mais, com a tecnologia digital. Esses benefícios traduzem-se em um número maior de ferramentas para a melhora da qualidade dos planejamentos, bem como da economia de tempo e espaço por ela gerados. Thiruvenkatachari e colaboradores, 10 em 2009, avaliaram a acurácia de modelos digitais utilizando o equipamento Vivid 910i Konica Minolta Sensing (Tokio, Japão) e o software PRO-odonto ORTODONTIA sescad 43 PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 43 11/05/ :26:30

12 Rapidform 2006 INUS Technology e Rapidform (Seul, Korea) para mensurar os movimentos dentários e os compararam com a cefalometria. Essa tecnologia permitiu as sobreposições de imagem pré e pós-tratamento com cores distintas. Os autores concluíram que o escaneamento a lêiser em 3D é acurado e pode substituir a cefalometria com duas vantagens: elimina a exposição ao raio X e possibilita a mensuração de movimentos dentários individuais nas imagens 3D com grande acurácia. Além disso, apresenta uma vantagem irrefutável: economia de espaço para a estocagem. Em contrapartida, uma desvantagem citada refere-se ao tempo de escaneamento (30 minutos) e ao custo do escâner e do software, em torno de US$40 mil. De uma forma geral, embora a precisão das medidas digitais prime em determinadas superfícies em detrimento de outras, quando comparados os modelos de gesso convencionais com modelos digitais (como nos trabalhos de Sohmura e colaboradores, 21 Kusnoto e colaboradores, 25 Santoro e colaboradores, 5 Stevens e colaboradores, 28 Choi e colaboradores 29 e Asquith), 30 as medidas obtidas por meio de tecnologia digital foram consideradas adequadas para os propósitos científicos e de pesquisa. 1. Quais as principais vantagens dos modelos digitais sobre os modelos convencionais de gesso para a documentação ortodôntica? 2. Entre os constituintes da documentação ortodôntica de rotina, os modelos de gesso possibilitam A) avaliar a inclinação vestibulolingual dos dentes. B) perpetuar, no tempo, as condições iniciais da maloclusão original. C) detectar a presença de alterações morfológicas dos arcos dentários associadas a desconfortos articulares. D) estabelecer critérios de diagnóstico do padrão facial. Respostas no final do artigo 44 MODELOS DIGITAIS EM ORTODONTIA PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 44 11/05/ :26:30

13 3. Entre as desvantagens dos modelos de gesso tradicionais, pode-se listar A) o alto custo de obtenção. B) a imprecisão das superfícies registradas. C) a dificuldade de obtenção, além do desconforto proporcionado ao momento do registro. D) o espaço físico para o armazenamento. 4. Assinale a alternativa que aponta as características dos modelos digitais. A) São fundamentais para o diagnóstico e o planejamento individualizados, a fragilidade do material e a visão tridimensional; permitem a medição da inclinação vestibulolingual dos dentes de forma individual; possibilitam a sobreposição das imagens. B) Permitem a visão tridimensional e, portanto, a medição da inclinação vestibulolingual dos dentes individualmente; a possível contaminação por microrganismos se armazenados por longo prazo; a mensuração de altura e largura do rebordo alveolar; a possibilidade de sobreposição de imagens. C) São de fácil acesso a distância, permitem a troca de informações entre os profissionais; precisão e rapidez no registro do diagnóstico do paciente; mensuração de altura e largura do rebordo alveolar. D) Permitem as medições acuradas da largura e do comprimento do arco, do overjet e do overbite, bem como do tamanho dentário; dificuldade de espaço para o armazenamento; visão tridimensional; possibilidade de sobreposição de imagens. 5. Nos Estados Unidos, duas empresas reproduzem modelos digitais mediante o envio da moldagem pelo profissional, a OrthoCAD e a emodel. Embora os custos destes dois procedimentos sejam equivalentes, uma vantagem do sistema emodel sobre o sistema OrthoCAD é A) o tamanho do arquivo obtido após a digitalização (800KB x 3.000KB). B) permitir a realização da análise de Bolton mediante o índice PAR. C) apresentar uma alta precisão e reprodutibilidade, porém inferior às medidas obtidas nos modelos de gesso com a utilização dos compassos digitais. D) as medições são realizadas por meio de paquímetros digitais. Respostas no final do artigo PRO-odonto ORTODONTIA sescad 45 PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 45 11/05/ :26:30

14 6. Por meio deste método de construção de modelo digital, o modelo de estudo é revestido em uma matriz sólida e de cor contrastante. Em seguida, a superfície do bloco é cortada paralelamente ao plano oclusal até que o primeiro traço do modelo de gesso se torne aparente. A partir de então, um escaneamento a lêiser da superfície bidimensional é feito e os seus dados são armazenados como uma camada em um arquivo de computador. Posteriormente, outra fatia do bloco é cortada, um novo escaneamento é feito e as suas informações novamente armazenadas. Esse processo é repetido até que toda a dentição já irrompida tenha sido mapeada em uma série de camadas sucessivas. Consequentemente, um mapa tridimensional, consistindo de camadas bidimensionais empilhadas, é obtido. Este método é conhecido por A) escaneamento a lêiser não destrutivo. B) escaneamento a lêiser destrutivo. C) escaneamento tridimensional. D) escaneamento a lêiser de superfície. Resposta no final do artigo 7. Cite três aplicabilidades dos modelos ortodônticos digitais. 8. Com relação aos estudos que comprovam a acurácia e a reprodutibilidade do método digital em relação aos modelos de gesso convencionais, pode-se afirmar que A) os resultados demonstraram que as medidas obtidas por meio do modelo em 3D apresentam uma menor precisão em altura e largura. B) os resultados não demonstraram uma diferença estatisticamente significativa na largura dentária e no overbite entre os dois métodos. C) os resultados demonstraram que as medidas obtidas pelo OrthoCAD, apresentam uma alta precisão e reprodutibilidade, porém são inferiores às medidas obtidas nos modelos de gesso com a utilização dos compassos digitais. D) muitos ortodontistas ainda resistem ao uso de modelos digitais porque os trabalhos realizados não conseguiram comprovar a boa acurácia e reprodutibilidade no método digital. Resposta no final do artigo 46 MODELOS DIGITAIS EM ORTODONTIA PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 46 11/05/ :26:30

15 9. De que forma a tradicional cefalometria foi beneficiada com a tecnologia digital? Caso clínico M.C.T., 24 anos de idade, sexo masculino, apresentava-se inicialmente com uma maloclusão de classe III com prognatismo mandibular, retrognatismo maxilar, apinhamento moderado/grave em ambos os arcos (Figuras 5 A-F) e uma queixa principal: Gostaria de mastigar bem. A b C d e f Figura 5 A-F) Fotografias intraorais e extraorais iniciais. Fonte: Arquivo de imagens do autor Bruno Frazão Gribel. PRO-odonto ORTODONTIA sescad 47 PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 47 11/05/ :26:30

16 Os modelos de gesso foram escaneados e o tratamento ortodôntico foi simulado por meio de um setup virtual no software OrthoAnalyser (3Shape ). Em seguida, os modelos foram sobrepostos na TC de feixes cônicos e a cirurgia ortognática foi simulada, utilizando o software Vistadent 3D (GAC Dentisply). Após várias simulações, optou-se pelo avanço de 7mm da maxila com impactação de 3mm, em virtude da maior estabilidade e menor morbidade da cirurgia, que ainda oferecia um boa estética facial, conforme observado na avaliação tridimensional da simulação da repercussão do tecido mole e da fotografia 3D após a cirurgia virtual (Figuras 6 a 12). Figura 6 Reconstrução: panorâmica inicial. Fonte: Arquivo pessoal do autor Bruno Frazão Gribel. Figura 7 Reconstrução: telerradiografia inicial. Fonte: Arquivo pessoal do autor Bruno Frazão Gribel. Figura 8 Cefalometria 3D. Fonte: Arquivo pessoal do autor Bruno Frazão Gribel. 48 MODELOS DIGITAIS EM ORTODONTIA PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 48 11/05/ :26:31

17 A b c Figura 9 A) Fotografia de perfil pré-cirúrgico. B) Simulação da cirurgia em 3D. C) Fotografia de perfil final. Fonte: Arquivo de imagens do autor Bruno Frazão Gribel. A b c d e f g h i Figura 10 A-I) Fotografias intraorais oclusais inicial e final e sobreposição de modelos digitais inicial e final. Fonte: Arquivo de imagens do autor Bruno Frazão Gribel. PRO-odonto ORTODONTIA sescad 49 PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 49 11/05/ :26:32

18 a b c d e f Figura 11 A-F) Fotografias intraorais e extraorais pré-cirúrgicas. Fonte: Arquivo de imagens do autor Bruno Frazão Gribel. A b 50 MODELOS DIGITAIS EM ORTODONTIA PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 50 11/05/ :26:33

19 c Figura 12 A) Modelo digital inicial preparado para o setup. B) Setup virtual. C) Fusão de modelos digitais com TC inicial. D) Oclusão ideal após o setup e cirurgia virtual. Fonte: Arquivo de imagens do autor Bruno Frazão Gribel. d Assim, o plano de tratamento proposto e antecipadamente visualizado pelo paciente foi o alinhamento e o nivelamento dos arcos superior e inferior sem extrações dentárias, a cirurgia de avanço e impactação maxilar, e a finalização ortodôntica (Figuras 13 e 14). Figura 13 Reconstrução: panorâmica final. Fonte: Arquivo de imagens do autor Bruno Frazão Gribel. Figura 14 Reconstrução: telerradiografia final. Fonte: Arquivo de imagens do autor Bruno Frazão Gribel. PRO-odonto ORTODONTIA sescad 51 PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 51 11/05/ :26:34

20 Ao final do tratamento, o paciente apresentava a relação de classe I de caninos e molares bilateral, guias canino direita e esquerda, um bom perfil e sorriso, com exposição de incisivos adequada (Figuras 15 A-F). A b c d e f Figura 15 A-F) Fotografias intraorais e extraorais finais. Fonte: Arquivo de imagens do autor Bruno Frazão Gribel. 52 MODELOS DIGITAIS EM ORTODONTIA PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 52 11/05/ :26:34

21 10. Quais observações podem ser feitas a partir do caso clínico apresentado? Conclusão Embora as vantagens da utilização desta tecnologia sejam irrefutáveis, a principal dificuldade da incorporação do uso de modelos virtuais na prática clínica por ortodontistas não americanos é a ausência de centros de documentação em seus países de origem, fora dos Estados Unidos, para a conversão dos modelos de gesso tradicionais em modelos em 3D, elevando, assim, os custos do processo. Diante dessa realidade, surge a necessidade do desenvolvimento de um sistema nacional que viabilize a utilização dessa nova ferramenta na Ortodontia clínica e na pesquisa científica, visto que os sistemas mais utilizados e citados atualmente na literatura demandam o envio do material para fora do Brasil, gerando maiores custos e um maior tempo para a obtenção de informações, tão essenciais ao diagnóstico e à elaboração do plano de tratamento. Alguns centros de documentação no Brasil, assim como os centros de pesquisa nacionais, começam a disponibilizar a tecnologia dos modelos digitais obtidos por meio de escaneamento a lêiser não destrutivo. A difusão dessa tecnologia entre ortodontistas pesquisadores e clínicos viabilizará, ao longo do tempo, uma diminuição dos custos operacionais, gerando grande impacto na melhoria da qualidade dos planejamentos e, em consequência, na finalização dos casos ortodônticos. Em qualquer das situações, os profissionais e os pacientes serão grandemente beneficiados. PRO-odonto ORTODONTIA sescad 53 PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 53 11/05/ :26:34

22 Respostas às atividades e comentários Atividade 1 Resposta: Os modelos digitais realizam mensurações digitais acuradas e precisas da largura e do comprimento do arco dentário, do overjet e do overbite, assim como do tamanho dentário; simulam os resultados terapêuticos mediante a movimentação dentária e, ainda, permitem mensurar os aspectos impossíveis de avaliar em modelos de gesso convencionais, como a altura e a largura do rebordo alveolar, a inclinação vestibulolingual dos dentes individualmente, o comprimento e a inclinação dos processos palatinos. Outra grande vantagem dos modelos digitais consiste na possibilidade de sobreposição das imagens de dois tempos distintos, permitindo a visualização de alterações ocasionadas pelo crescimento ou pela movimentação dentária ou cirúrgica (setup). Atividade 2 Resposta: B Comentário: Os modelos, assim como cada elemento da documentação ortodôntica, perpetuam, ao longo do tempo, as condições morfológicas do sistema estomatognático. Isso possibilita, além do diagnóstico e do plano de tratamento inicial, infinitas comparações, estabelecendo uma análise dinâmica da evolução dos casos clínicos. Atividade 3 Resposta: D Comentário: Ao longo do tempo, o acúmulo dos modelos de gesso gera um grande inconveniente na prática clínica ortodôntica, que é o espaço físico para o armazenamento, criando, com isso, a necessidade de um espaço substancial a ser reservado para o arquivo de casos tratados (obrigação legal) e em tratamento. Atividade 4 Resposta: C Comentário: Os modelos digitais tridimensionais vêm sendo utilizados para propósitos clínicos e de pesquisa, e o seu uso para as análises quantitativas foi validado após evidências da grande acurácia e reprodutibilidade de mensurações. Uma das maiores vantagens da utilização dos modelos digitais é, sem dúvida, a racionalização de espaço, aliada à facilidade de acesso e inclusão que a tecnologia permite. Tanto a moldagem como os modelos de gesso podem ser escaneados a lêiser para a obtenção dos modelos virtuais. Atividade 5 Resposta: A Comentário: Enquanto o arquivo obtido pelo OrthoCAD é de aproximadamente 3.000KB (3MB) em virtude dos aspectos internos do modelo que é escaneado e registrado, o arquivo gerado pelo emodel ocupa, em média, 800KB. Para o armazenamento e a transferência de dados, o reduzido tamanho do arquivo do emodel representa uma vantagem. 54 MODELOS DIGITAIS EM ORTODONTIA PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 54 11/05/ :26:34

23 Atividade 6 Resposta: B Comentário: O escaneameno a lêiser destrutivo é um processo descrito por Baumrind como uma análise física destrutiva. Obtém-se, assim, um mapa tridimensional, consistindo de camadas bidimensionais empilhadas. Esse processo é o utilizado pela companhia Cadent para a obtenção de seus modelos digitais. Atividade 8 Resposta: C Comentário: Zilberman e colaboradores, em 2003, avaliaram a precisão de medidas realizadas de forma convencional utilizando-se o compasso digital, e comparam com as medidas obtidas pelo sistema OrthoCAD. Vinte setups simulando vários tipos de maloclusões foram construídos. O tamanho dentário e a largura intercaninos e intermolares foram examinados. Os resultados demonstraram que as medidas obtidas pelo sistema OrthoCAD apresentaram uma alta precisão e reprodutibilidade, porém foram inferiores às medidas obtidas nos modelos de gesso com a utilização dos compassos digitais. Os autores concluíram que os resultados obtidos por meio de compassos digitais são mais adequados a trabalhos científicos, e que a precisão obtida com o uso do sistema OrthoCAD é clinicamente aceitável, abrindo futuras possibilidades para o desenvolvimento de sistemas de digitalização. Referências 1. Broadbent B. A new x-ray technique and its application to orthodontia. Angle Orthod 1931;1: Redmond WR. The digital orthodontic office:2001. Seminars in Orthodontics 2001;7: Lauris RCMC. Documentação em Ortodontia. In: Artmed, editor. Pro-Odonto Ortodontia. Porto Alegre; p Joffe L. OrthoCAD: digital models for a digital era. J Orthod 2004;31: Santoro M, Galkin S, Teredesai M, Nicolay OF, Cangialosi TJ. Comparison of measurements made on digital and plaster models. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2003;124: Gallão S. Dos modelos de gesso às imagens tridimensionais. Tese do Departamento de Clínica Infantil. Araraquara: Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho.; 2010: p Krey KF, Borngen J, Dannhauer KH. Three-dimensional analysis of the deciduous dentition of patients with bilateral cleft lip and palate and delayed cleft closure. J Orofac Orthop 2009;70: Boldt F, Weinzierl C, Hertrich K, Hirschfelder U. Comparison of the spatial landmark scatter of various 3D digitalization methods. J Orofac Orthop 2009;70: PRO-odonto ORTODONTIA sescad 55 PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 55 11/05/ :26:34

24 9. Dalstra M, Melsen B. From alginate impressions to digital virtual models: accuracy and reproducibility. J Orthod 2009;36:36-41; discussion Thiruvenkatachari B, Al-Abdallah M, Akram NC, Sandler J, O Brien K. Measuring 3-dimensional tooth movement with a 3-dimensional surface laser scanner. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2009;135: Leifert MF, Leifert MM, Efstratiadis SS, Cangialosi TJ. Comparison of space analysis evaluations with digital models and plaster dental casts. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2009;136:16 e11-14; discussion Okunami TR, Kusnoto B, BeGole E, Evans CA, Sadowsky C, Fadavi S. Assessing the American Board of Orthodontics objective grading system: digital vs plaster dental casts. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2007;131: Terajima M, Endo M, Aoki Y, Yuuda K, Hayasaki H, Goto TK et al. Four-dimensional analysis of stomatognathic function. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2008;134: Asquith J, Gillgrass T, Mossey P. Three-dimensional imaging of orthodontic models: a pilot study. Eur J Orthod 2007;29: Macchi A, Carrafiello G, Cacciafesta V, Norcini A. Three-dimensional digital modeling and setup. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2006;129: Rheude B, Sadowsky PL, Ferriera A, Jacobson A. An evaluation of the use of digital study models in orthodontic diagnosis and treatment planning. Angle Orthod 2005;75: Costalos PA, Sarraf K, Cangialosi TJ, Efstratiadis S. Evaluation of the accuracy of digital model analysis for the American Board of Orthodontics objective grading system for dental casts. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2005;128: Mayers M, Firestone AR, Rashid R, Vig KW. Comparison of peer assessment rating (PAR) index scores of plaster and computer-based digital models. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2005;128: Peluso MJ, Stuart DJ, Levine SW, Lorei BJ. Digital models: an introduction. Seminars in Orthodontics 2004;10: Braumann B, Keilig L, Bourauel C, Jager A. Three-dimensional analysis of morphological changes in the maxilla of patients with cleft lip and palate. Cleft Palate Craniofac J 2002;39: Sohmura T, Kojima T, Wakabayashi K, Takahashi J. Use of an ultrahigh-speed laser scanner for constructing three-dimensional shapes of dentition and occlusion. J Prosthet Dent 2000;84: Zilberman O, Huggare JA, Parikakis KA. Evaluation of the validity of tooth size and arch width measurements using conventional and three-dimensional virtual orthodontic models. Angle Orthod 2003;73: MODELOS DIGITAIS EM ORTODONTIA PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 56 11/05/ :26:34

25 23. Oliveira DD, Ruellas ACO, Drummond MEL, Pantuzo MCG, Lanna AMQ. Confiabilidade do uso de modelos digitais tridimensionais como exame auxiliar ao diagnóstico ortodôntico: um estudo piloto. Rev Dental Press Ortod Ortop Fac; 2007;12: Baumrind S, Boyd R. Introduction. Seminars in Orthodontics. 2001;7: Kusnoto B, Evans CA. Reliability of a 3D surface laser scanner for orthodontic applications. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2002;122: Champagne M. Reliability of measurements from photocopies of study models. J Clin Orthod 1992;26: Schirmer UR, Wiltshire WA. Manual and computer-aided space analysis: a comparative study. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1997;112: Stevens DR, Flores-Mir C, Nebbe B, Raboud DW, Heo G, Major PW. Validity, reliability, and reproducibility of plaster vs digital study models: comparison of peer assessment rating and Bolton analysis and their constituent measurements. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2006;129: Choi DS, Jeong YM, Jang I, Jost-Brinkmann PG, Cha BK. Accuracy and reliability of palatal superimposition of three-dimensional digital models. Angle Orthod;80: Asquith J, McIntyre G. Dental arch relationships on three-dimensional digital study models and conventional plaster study models for patients with unilateral cleft lip and palate. Cleft Palate Craniofac J. PRO-odonto ORTODONTIA sescad 57 PRO-ODONTO Orto c4m4-4.indd 57 11/05/ :26:34

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