Aplicação de tecnologias móveis 3D em odontologia

Os avanços na tecnologia podem ter um impacto positivo na odontologia, tanto para os pacientes quanto para os profissionais, especialmente na qualidade do atendimento odontológico e na simplificação dos procedimentos. Os avanços tecnológicos são particularmente visíveis na radiologia digital e na imagem digital intraoral.

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O planejamento do tratamento também se beneficiou dos avanços da tecnologia. Nos casos clínicos de odontologia estética, o tratamento foi planejado através do corte de fotografias intraorais bidimensionais (2D) e sua colocação na posição ideal. Este método evoluiu posteriormente para o uso de modelos digitais para posicionar e dimensionar os dentes pilares, que foram sobrepostos em fotografias digitais 2D na tela do computador.

O escaneamento facial extraoral utilizando telefone celular tornou-se uma opção viável e econômica para alguns casos que não exigem alta precisão. Estes desenvolvimentos tecnológicos são particularmente promissores para os médicos de clínica geral (CG) que poderão não conseguir investir num conjunto dispendioso de dispositivos digitais. Este artigo descreve e demonstra um fluxo de trabalho relativamente simples e acessível que aproveita a modelagem facial digital 3D para GPs.

Usando scanners faciais

Os scanners faciais extraorais estão em uso desde 1939. Na década de 1980, foram desenvolvidas ferramentas básicas de software de computação gráfica para permitir que os profissionais visualizassem e planejassem os resultados do tratamento antes de iniciá-los, especialmente para casos complexos. Os scanners faciais e as técnicas utilizadas na época eram complexos e caros, portanto seu uso era extremamente limitado. Sistemas mais compactos foram desenvolvidos na última década, mas geralmente são muito caros para o uso diário.

Mais recentemente, surgiram scanners para telemóveis, tanto na forma de soluções de software como na forma de pequenos equipamentos adicionais. Este desenvolvimento tecnológico é muito promissor, especialmente para dentistas generalistas que não conseguem investir o dinheiro ou o tempo necessário para adquirir e aprender dispositivos e procedimentos mais complexos.

O objetivo deste artigo é explicar um fluxo de trabalho simples e acessível que aproveita a digitalização facial tridimensional (3D) para médicos de clínica geral.

Escaneamento extraoral

O escaneamento extraoral da face do paciente foi realizado por meio de fotogrametria e aplicativo de rastreamento de objetos (3D Creator, Sony Corporation, sonymobile.com) em celular (Sony XZ1, Sony Corporation) em três posições diferentes (Figura 1). Uma varredura da face e do sorriso foi realizada para determinar a posição dos lábios para posterior desenho do sorriso, enquanto um sorriso com lábios retraídos foi necessário para o processo de alinhamento (centralização) usando modelos intraorais usando os dentes anteriores como pontos de referência gerais. Imagens digitais intraorais coloridas em 3D de alta resolução dos dentes superiores e inferiores foram obtidas usando um scanner intraoral (Figura 2) (Condor, Condor Systems, condorscan.com).

Foto 1. Digitalização 3D do rosto em três posições: (a) posição neutra relaxada, (b) posição sorridente, (c) bochechas recolhidas. (d) Imagem de um telefone celular usado para digitalização facial.

Figura 2: Um scanner intraoral foi usado para criar impressões digitais dos dentes.

Os modelos faciais foram exportados como arquivos .OBJ (arquivos de objetos) e arquivos .MTL (arquivos de biblioteca de materiais), enquanto os modelos intraorais foram exportados como arquivos .PLY (formato de arquivo de geometria). O que torna esses formatos de arquivo especiais é que, além das informações de forma 3D, eles podem armazenar informações de cores de superfície junto com dados esteticamente importantes, como textura e sombreamento. Um kit de criação de objetos 3D de código aberto (Blender, blender.org) foi então adicionado para combinar os modelos extraorais e intraorais usando um método de alinhamento ponto a ponto (Figura 3). No rosto sorridente do paciente escaneado, os dentes estavam escondidos. A linha média e a linha interpupilar foram então traçadas. Os dentes superiores customizados foram importados, posicionados e dimensionados nos valores exigidos (Figura 4).

Foto 3. Imagem mostrando o procedimento de centralização utilizando modelos 3D facial (a) e intraoral (b). Os mesmos pontos de referência foram marcados em cada modelo e depois alinhados em pares de 0 a 3 neste caso. O resultado da fusão dos dois modelos pode ser visto na vista lateral (c);

Foto 4: Imagem mostrando um escaneamento facial e um sorriso com dentes virtuais. Os dentes são ajustados ao seu tamanho e posição em relação à linha média, linha interpupilar e relação largura/comprimento desejada.

Foram criados desenhos tridimensionais de diferentes opções de sorriso, alterando as formas e posições dos dentes (foto 5).

Foto 5: Imagem mostrando três diferentes desenhos digitais de sorrisos em 3D de dentes anteriores. Vistas anterior e lateral a 30 graus: (a) incisivos centrais estreitos com relação largura/comprimento de 70%, (b) incisivos centrais com relação largura/comprimento de 78%, (c) incisivos centrais curtos com relação largura/comprimento de 90% razão.

Discussão

O fluxo de trabalho proposto fornece um procedimento simples e econômico para integrar os benefícios do escaneamento facial na prática diária para planejamento de tratamento e geração de imagens do paciente. A fotografia 2D foi uma ferramenta poderosa para documentar casos e discutir opções de tratamento com pacientes e outros colegas. Esta ferramenta tornou-se disponível para quase todos os dentistas com o advento das câmeras digitais e dos telefones celulares. Embora os telefones celulares não possam fornecer a mesma qualidade de imagem que as câmeras digitais reflex de lente única (DSLR), muitos dentistas os utilizam devido ao seu custo mais baixo e qualidade de imagem aceitável. Além disso, embora a precisão do escaneamento facial e o método de alinhamento proposto neste fluxo de trabalho não sejam tão bons quanto os scanners faciais 3D dedicados, o processo pode ser suficiente para simular diferentes métodos de tratamento e discuti-los com os pacientes, uma vez que a alta precisão para este método não é necessária. chave.

O protocolo atual de desenho do sorriso consiste em preparar uma fotografia digital bidimensional do rosto sorridente do paciente e desenhar o formato ideal dos dentes anteriores ou sobrepor uma maquete existente dos dentes ao sorriso do paciente. Apesar da falta de alta precisão, das limitações deste método 2D e da subjetividade inerente ao processo de posicionamento e dimensionamento de designs dentários, a capacidade de envolver os pacientes no processo de design e a capacidade de mostrar-lhes diferentes perspectivas simuladas pode aumentar as taxas de aceitação e ajudar a evitar conflitos pós-tratamento.

Somando a isso o benefício do 3D, que permite que os resultados estéticos sejam exibidos de todos os ângulos de visão possíveis, sem dúvida aumentará ainda mais o realismo da modelagem digital do sorriso. O próximo passo poderia ser a capacidade de imprimir os modelos virtuais desenvolvidos em formato 3D e, em seguida, criar chaves de silicone e maquetes reais para trabalhos estéticos. O próximo passo seria usar dados 3D para determinar a cor do sorriso ideal e imprimir automaticamente restaurações estéticas de compósitos ou cerâmicas em 3D.

Digitalização 3D

A digitalização 3D por telefone celular pode ser uma ferramenta econômica e rápida para determinadas aplicações que não exigem alta precisão, como educação de pacientes e design de sorrisos em 3D. Este método conveniente permitirá que mais dentistas gerais desenvolvam opções de tratamento em 3D em pacientes virtuais e se beneficiem dos benefícios cada vez maiores da odontologia digital.

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