craniometria tridimensional com a utilizacao do - TCC On-line

UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ
Murilo Zucato de Oliveira
CRANIOMETRIA TRIDIMENSIONAL COM A UTILIZAÇÃO DO
TOMÓGRAFO COMPUTADORIZADO VOLUMÉTRICO (TCFC)
CURITIBA
2009
CRANIOMETRIA TRIDIMENSIONAL COM A UTILIZAÇÃO DO
TOMÓGRAFO COMPUTADORIZADO VOLUMÉTRICO (TCFC)
CURITIBA
2009
CRANIOMETRIA TRIDIMENSIONAL COM A UTILIZAÇÃO DO
TOMÓGRAFO COMPUTADORIZADO VOLUMÉTRICO (TCFC)
Monografia
apresentada
ao
curso
de
Especialização em Radiologia Odontológica
e Imaginologia da Universidade Tuiuti do
Paraná como requisito parcial à obtenção do
título
de
Especialista
em
Radiologia
Odontológica e Imaginologia.
Orientadora Profa. Paula de Moura
CURITIBA
2009
TERMO DE APROVAÇÃO
Murilo Zucato de Oliveira
CRANIOMETRIA TRIDIMENSIONAL COM A UTILIZAÇÃO DO
TOMÓGRAFO COMPUTADORIZADO VOLUMÉTRICO (TCFC)
Esta monografia foi julgada aprovada pela banca examinadora para a obtenção do grau
de Especialista em Radiologia Odontológica e Imaginologia da Universidade Tuiuti do Paraná.
Curitiba, 12 de Janeiro de 2009.
Especialização em Radiologia Odontológica e Imaginologia
Universidade Tuiuti do Paraná
____________________________________________________
Profa. Paulo da Moura
_____________________________________________________
Profa. Mestre Ligia Aracema Borsato
_____________________________________________________
Profa Mestre. Ana Claudia Galvão de Aguiar Koubik
DEDICATÓRIA
À minha família, simplesmente pela confiança de toda uma vida.
AGRADECIMENTOS
A Deus, que sempre nos ilumina e orienta nossos caminhos em
todos os momentos.
Aos meus colegas de curso, pela amizade e pelos conhecimentos
compartilhados.
Em especial as professoras Paula de Moura, Ana Claudia Koubik e
Ligia Borsato, pela dedicação e
acontecer.
empenho em fazer o curso
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS .................................................................. vii
LISTA DE TABELAS ................................................................. viii
RESUMO ...................................................................................... ix
ABSTRACT .................................................................................. x
1 INTRODUÇÃO.......................................................................... 11
1.1 OBJETIVOS .......................................................................... 13
1.1.1 Objetivo geral ..................................................................... 13
1.1.2 Objetivo específico ............................................................. 13
2 REVISÃO DE LITERATURA .................................................... 14
2.1 CEFALOMETRIA RADIOGRÁFICA ...................................... 14
2.1.1 Histórico .............................................................................. 14
2.1.2 Conceituação ....................................................................... 15
2.1.3 Aplicações da Cefalometria Radiográfica ............................ 16
2.2 TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA ................................. 18
2.2.1 Entendendo essa nova tecnologia ...................................... 18
2.3 TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA TRADICIONAL ........ 20
2.3.1 Componentes do aparelho e aquisição de imagem ............ 20
2.4 TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA DE FEIXE CÔNICO
(TCFC) ......................................................................................... 25
2.4.1 Componentes do aparelho e aquisição de imagem ........... 25
2.4.2 Aplicações clínicas de interesse ortodôntico ...................... 29
2.5 CRANIOMETRIA 3D ............................................................... 32
3 DISCUSSÃO ............................................................................ 37
4 CONCLUSÕES ........................................................................ 39
REFERÊNCIAS ........................................................................... 40
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 – ESTUDO SOBRE O CRESCIMENTO DA FACE HUMANA .... 16
FIGURA 2 – APARELHO DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
TRADICIONAL................................................................................................ 20
FIGURA 3 – REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DO INTERIO DO GANTRY ..... 21
FIGURA 4 – PRODUÇÃO DE ARTEFATOS NA TOMOGRAFIA
COMPUTADORIZADA TRADICIONAL ........................................................ 22
FIGURA 5 – SCOLT COM DETERMINAÇÃO DOS CORTES AXIAIS PARA
MANDÍBULA E MAXILA................................................................................. 23
FIGURA 6 – RECONSTRUÇÃO MULTIPLANAR EM TOMOGRAFIA
COMPUTADORIZADA TRADICIONAL......................................................... 23
FIGURA 7 – APARELHOS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA DE
FEIXE CÔNICO.............................................................................................
25
FIGURA 8 – COMPARAÇÃO GRÁFICA DO TOMÓGRAFO TRADICIONAL
COMO O TOMÓGRAFO DE FEIXE CÕNICO................................................ 26
FIGURA 9 – IMAGEM BASE DA CABEÇA DO PACIENTE – RAW DATA ... 27
FIGURA 10 – RECONSTRUÇÃO TRIDIMENSIONAL (3D) EM TCFC ......... 27
FIGURA 11 – IMAGENS EQUIVALENTES A RADIOGRAFIA PANORÂMICA E
AO CEFALOGRAMA LATERAL DOS LADOS ESQUERDO E DIREITO...30, 31
FIGURA 12 – TELA DE ANÁLISE CRANIOMÉTRICA .................................. 33
FIGURA 13 – PONTOS DENTÁRIOS MARCADOS SOBRE OS DENTES
VIRTUAIS...................................................................................................... . 33
FIGURA 14 – ESPAÇOS ARTICULARES E ANATOMIA DA ATM ..............
34
FIGURAS 15,16 - MENSURAÇÕES.............................................................. 35
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 – QUADRO COMPARATIVO ENTRE TOMOGRAFIA
COMPUTADORIZADA TRADICIONAL E TOMOGRAFIA
COMPUTADORIZADA DE FEIXE CÔNICO ................................ 29
RESUMO
A cefalometria radiográfica tradicional utiliza imagens 2D de estruturas 3D para
realizar marcação de pontos cefalometricos assim como realizar mensurações
lineares e angulares, esse fato gera projeções e sobreposições de estruturas
bilaterais magnificadas de maneira diferente, pois estão em profundidades
diferentes em relação ao filme radiográfico. A craniometria 3D permite a
marcação destes pontos em cortes tomográficos nos diferentes planos (axial,
sagital, coronal etc.), assim como no crânio e dentes “virtuais” (projeção de
intensidade máxima). Dessa forma permite, tanto a marcação dos pontos
cefalométricos como as mensurações angulares e lineares, com uma maior
acurácia. O objetivo do presente trabalho é apresentar a craniometria 3D com a
utilização do tomógrafo volumétrico (TCFC), como uma nova técnica de análise
dento esquelética e facial utilizadas pelos ortodontistas, assim como algumas
diferenças em relação a cefalometria radiográfica tradicional. Conclui-se que as
medições em cefalometrias radiográficas tradicionais são realizadas em
imagens bidimensionais de estruturas tridimensionais, e acabam não refletindo
a realidade, já na craniometria 3D a visualização dos pontos anátomo
radiológicos e dentários podem ser realizados em janelas, como os três cortes
principais (axial, coronal e sagital), bem como diretamente na reconstrução
volumétrica tridimensional, eliminando dessa forma magnificações diferentes,
projeções e sobreposições de estruturas, possibilitando a marcação ter uma
maior acurácia.
Palavras chave: craniometria 3D, tomografia volumétrica de feixe cônico,
cefalometria radiográfica tradicional.
ABSTRACT
The traditional radiographic cephalometry uses images 2D, with 3D structures,
to accomplish the marking of cephalometric points, as well as performing linear
and angular measurements; such fact generates projections and superpositions
of bilateral structures magnified in a different way, because they are in different
depths in relation to the radiographic film. The 3D craniometry allows the
marking of these points in tomographic cuts in different plans (axial, sagital,
coronal, etc.), as well as in the cranium and virtual teeth (maximum intensity
projection). Therefore it brings more accuracy to both the marking of
cephalometric points and the angular and linear measurements. The purpose of
this work is to present the 3D craniometry with the use of a volumetric
tomoghaph (CTCB), as a new technique of analysis dental skelectical and facial
used by orthodontists, as well as some differences in relation to the traditional
radiographic cephalometry. Therefore the conclusion is that the measurements
in traditional radiographic cephalometries are made in bidimensional images
with tridimensional structures, and end up not showing the reality, while in 3D
craniometry the visualization of anatomo radiological and dental points can be
obtained in windows, like the three main cuts (axial, coronal and sagital), as well
as directly in tridimensional volumetric reconstruction, eliminating different
magnifying, projections and superpositions of structures, making possible to the
marking to have greater accuracy.
Keywords: 3D Craniometry; Conic beam volumetric tomography; Traditional
radiographic cephalometry.
11
1 INTRODUÇÃO
A radiologia presencia uma constante revolução, desde a descoberta
dos raios-x por Roentgen, em 1895. Novas tecnologias abrem outros
horizontes.
As
variações
de
angulações
propostas
por
Clark
e
o
desenvolvimento da radiografia panorâmica por Paaetero direcionaram para
diferentes aplicações dos raios-X na odontologia. Recentemente, a tomografia
computadorizada de feixe cônico (TCFC) introduziu a terceira dimensão na
odontologia, beneficiando especialidades que até então não usufruíam da TC
médica por falta de especificidade. (BUENO et al., 2007)
A cefalometria é uma ferramenta clínica e de pesquisa, essencial na
ortodontia. Ela tem sido usada a décadas para obter medidas absolutas e
relativas do esqueleto crânio-facial. Cefalogramas laterais são radiografias
bidimensionais (2D) usadas para descrever estruturas tridimensionais.
Consequentemente, os cefalogramas possuem limitações inerentes como um
resultado de distorção e magnificação diferencial do complexo craniofacial. Isso
pode levar a erros de identificação e redução da precisão da medida. (KUMAR
et. al, 2008)
De acordo com Bueno (2007), a técnica de produção de imagens
tridimensional está se tornando cada vez mais popular e tem aberto novas
possibilidades para o diagnóstico ortodôntico e análise de tratamento. Hoje a
tomografia computadorizada de feixe cônico permite a visualização de uma
imagem tridimensional, em que um novo plano é adicionado: a profundidade.
Sua aplicação clínica, com elevada acurácia, se direciona a quase todas as
áreas da odontologia – Cirurgia, Implantodontia, DTM, Periodontia, Endodontia,
Diagnóstico por Imagem, e mais recentemente a Ortodontia em seus vários
segmentos. A visão real da associação destes indicadores aos aspectos
clínicos projeta a quarta dimensão, marcada pela necessidade de tempo e
espaço.
Este trabalho pretende realizar uma
introdução à
craniometria
tridimensional (3D) iniciando pela revisão do percurso histórico da cefalometria
radiográfica tradicional, abordando as tecnologias de aquisição de imagem
12
(Tomografia
computadorizada
convencional
e
Tomografia
computadorizada volumétrica de feixe cônico), assim como algumas diferenças
em relação a cefalometria radiográfica tradicional, através de revisão da
literatura específica disponível.
13
1.1 OBJETIVOS
1.1.1 OBJETIVO GERAL
- Demonstrar , por meio da revisão de literatura, o histórico da
cefalometria
abordando
radiográfica
as
tradicional
tecnologias
de
e
da
craniometria
aquisição
de
tridimensional,
imagens,
Tomografia
Computadorizada Tradicional (Fan Beam) e Tomografia Computadorizada de
Feixe Cônico (Cone Beam)
1.1.2 OBJETIVO ESPECÍFICO
- Introdução a Craniometria Tridimensional com a utilização do
tomógrado computadorizado de feixe cônico
14
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 CÉFALOMETRIA RADIOGRÁFICA
2.1.1 Histórico
A cefalometria radiográfica dos dias de hoje pode ser considerada um
produto da evolução dos estudos arqueológicos e antropométricos. No que se
refere aos estudos dos ossos, houve a necessidade da padronização da
comunicação entre Arqueologia e Antropometria, de forma que as descrições
se tornassem mais precisas e possibilitassem comparações objetivas da
morfologia óssea. Surgiram então os procedimentos de mensuração dos ossos,
a osteometria, sendo que a mensuração específica dos ossos do crânio
constitui a craniometria. A cefalometria por sua vez, consiste na mensuração
da cabeça, incluindo os tecidos moles de revestimento. Leonardo da Vinci
(1452-1519) desenhou figuras de rostos humanos nas quais traçava linhas
retas entre diferentes pontos unindo estruturas anatômicas homólogas. As
variações de tais linhas denotavam os desvios nas estruturas faciais ou
assimetrias. (ÁGUILA, 1997)
A primeira tentativa de medir a área facial foi realizada por Camper
(1768). No século XIX, Broca (1824-1880) desenvolveu o 1º craniostato, um
dispositivo que, feito basicamente de madeira, tinha por finalidade posicionar
os crânios previamente as mensurações, visando resultados passíveis de
reprodução. A estrutura facial foi dividida em duas categorias, segundo
Pritchard (1843), de acordo com a projeção do perfil: prognata e retrognata.
Posteriormente começaria a tentativa para a orientação do crânio segundo um
plano horizontal, adotando-se definitivamente o proposto por Von Ihering em
1872, embora não tenha sido aceito até 1884, que definiu um plano o qual se
estendia das bordas inferiores das órbitas, até o centro dos meatos acústicos
externos. A associação dos craniologistas de Frankfurt modificou a definição de
Von Iheirng, de modo que na região posterior o plano passasse pelo limite
posterior dos meatos acústicos externos. Este plano passou a ser denominado
Plano Horizontal de Frankfurt. (Segundo Moorrees, 1985, citado em
AGUILA,1997)
Em 1896, apenas um ano após Roentgen ter descoberto os Raios X,
Welcker foi o primeiro a destacar a utilidade da radiografia no estudo do perfil.
15
No entanto, foi Paccini (1922) o primeiro a padronizar as imagens
radiográficas e utilizar o termo cefalometria, como ainda o conhecemos,
colocando os indivíduos a uma distância de 2 metros do aparelho de raios X.
Em seu trabalho Antropometria radiográfica do crânio atribuiu grande valor à
radiografia para estudo do crescimento humano, sua classificação e suas
alterações. O ano de 1931 representa um marco na história da cefalometria
radiográfica. Neste ano Hofrath (Dusseldorf)
publicaram,
simultaneamente,
artigos
e Broadbent (Cleaveland)
descrevendo
os
dois
primeiros
cefalostatos para a utilização em cefalometria radiográfica. Estes dispositivos
permitiram estabilizar, de um modo passível de reprodução, a posição da
cabeça em relação à fonte de raios X e ao filme, antes das exposições.
Iniciava-se, então, o caminho para o desenvolvimento da cefalometria
radiográfica. (AGUILA, 1997)
2.1.2 Conceituação
A cefalometria radiográfica corresponde às mensurações da imagem
radiográfica da cabeça (ossos, dentes, tecidos moles), projetando toda a
morfologia em um único plano, facilitando, assim, os procedimentos de
mensuração. Cefalograma de perfil pode ser definido como uma imagem
bidimensional de uma estrutura tridimensional, que se baseia na identificação
de pontos dos tecidos duros e moles, para a descrição morfológica da face e
da dentição, bem como para identificação de anomalias dentárias e
esqueléticas. Em ortodontia, as avaliações cefalométricas são, normalmente,
mais restritas, envolvendo, mais especificamente, a base de crânio e a face. No
que se refere à base do crânio, usualmente se analisa sua porção anterior. Em
relação à face, atenção especial é voltada à maxila, à mandíbula e aos dentes.
Além do esqueleto cefálico, são ainda realizadas mensurações nos tecidos
moles da face, especialmente em relação ao desenho do perfil facial.(ÁGUILA,
1997)
Finalmente as radiografias cefalométricas permitem avaliar as relações
dos ossos da face com o perfil tegumentar e, consequentemente, até que ponto
as
estruturas
dento
esqueléticas
contribuem
para
harmonia
ou
16
comprometimento estético do perfil tegumentar, ou ao contrário, em que nível a
estrutura tegumentar e capaz de atenuar um comprometimento do equilíbrio do
posicionamento do esqueleto cefálico. Durante cinco anos os pesquisadores do
Bolton Study (EUA) acumularam quantidade considerável de películas
cefalométricas ou telerradiografias, como também foram denominadas. Esse
material foi investigado pelo anatomista T. Wingate Todd, em 1936, e pelo
próprio Broadbent, em 1937, o que permitiu a determinação, de maneira mais
precisa, da forma e do crescimento da face humana (figura 1). (VILELLA, 2001)
Figura 1: Estudo sobre o crescimento da face humana, realizada por
Broadbent, baseada nas radiografias cefalométricas da coleção do Bolton Sudy
2.1.3 Aplicações da cefalometria radiográfica
-Diagnóstico ortodôntico: sentido predominante do crescimento facial (vertical
ou horizontal); posição antero-posterior dos maxilares em relação ao crânio,
inclinações dentárias (vestíbulo-língual: dentes anteriores e mésio-distal:
dentes posteriores); relação intermaxilar; desenho do perfil tegumentar; interrelação dos perfis ósseo e tegumentar.
-Reavaliação durante e após o tratamento (alterações decorrentes do
tratamento ou do binômio crescimento/tratamento); mensurações seriadas;
sobreposições (total ou parcial).
17
-Estudo
do
crescimento
craniofacial;
sobreposição
de
radiografias
cefalométricas seriadas obtidas em intervalos anuais (estudo longitudinal).
Dois aspectos principais tornam importante a utilização da cefalometria
radiográfica em Ortodontia: o fato da imagem radiográfica obtida nas
radiográficas cefalométricas representar como que o elo de união entre o
diagnóstico clínico do perfil facial e a avaliação do posicionamento dentário
observado nos modelos de gesso, e por proporcionarem uma avaliação ímpar
das inclinações dos dentes na maxila e na mandíbula. (Apostila da Área de
Ortodontia da Fop/Unicamp, 1999)
18
2.2 TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
O estudo por imagens – imagenologia – tem evoluído aceleradamente
nas ultimas décadas nas ciências da saúde. Na odontologia só mais
recentemente passou-se a explorar esse terreno fértil das imagens obtidas
através de radiografias digitais, Tomografia Computadorizada (TC), Tomografia
Computadorizada corrigida (TCC), ressonância magnética (IRM), porém de
maneira tímida e incipiente, como por exemplo, no diagnóstico de Disfunções
Temporomandibulares, Implantodontia, Cirurgia e por último Ortodontia.
(GRIBEL, 2005)
A radiologia presencia uma constante revolução, desde a descoberta
dos raios X por Roentgen em 1895. Novas tecnologias abrem outros
horizontes.
As
variações
de
angulações
propostas
por Clarck
e
o
desenvolvimento da radiografia Panorâmica por Paaetero direcionaram para
diferentes aplicações dos raios X na odontologia. Hoje a tomografia
computadorizada Cone Beam (CTCB) permite uma visualização de uma
imagem tridimensional, em que um novo plano é adicionado, a profundidade.
Sua aplicação clínica, com elevada acurácia, se direciona a quase todas as
áreas da odontologia – Cirurgia, Implantodontia, Ortodontia, Endodontia,
Periodontia, Distúrbio Temporomandibular e Diagnóstico por imagens. A visão
real da associação destes indicadores aos aspectos clínicos, projeta a quarta
dimensão, marcada pela necessidade de tempo e espaço. (BUENO, et. al.
2007)
2.2.1 Entendendo essa nova tecnologia
O que é tomografia computadorizada?
Trata-se de um método de diagnóstico por imagem que utiliza a radiação
X e permite obter uma secção do corpo humano em qualquer um dos três
planos do espaço, dessa maneira podemos enxergar todas as estruturas em
camadas, principalmente os tecidos mineralizados com admirável definição.
19
Devido às dificuldades na obtenção de informações de diagnósticos com o uso
de radiografias convencionais, a tomografia computadorizada começa também
ser muito requisitada nas áreas de implantodontia, diagnóstico bucal, cirurgia e
ortodontia. Tanto a tomografia convencional quanto a tomografia de feixe
cônico, permite imagens em cortes da região dentomaxilofacial, no entanto só
tem em comum a utilização da radiação X. (GARIB et. al. 2007)
20
2.3 TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA TRADICIONAL
Iniciou-se na década de 70 desenvolvida pelo inglês Hounsfield e pelo
americano Comark, que juntos ganharam o prêmio Nobel de Medicina em
1979. O 1° aparelho foi instalado em Londres e gast ava 4,5 minutos para
escanear uma fatia e mais 1,5 minutos para construir a imagem no
computador. Os aparelhos atuais acomodam o corpo todo e levam cerca de 1
segundo para reproduzirem uma secção. (GARIB, et. al.2007)
2.3.1 Componentes do aparelho e aquisição de imagem
1 Gantry – em seu interior localizam-se o tubo de raios-X e o anel de
detector de radiação formado por cristais de cintilação.
2 Mesa – onde se acomoda o paciente e esta se movimentam para o
interior do gantry durante o exame
3 Computador – reconstrói a imagem a partir de informações adquiridas
no gantry. (Figura 2)
O feixe de raios-X emitido é estreito (colimado) em forma de leque na
tomografia computadorizada convencional. (Figura 3) (GARIB, et. al. 2007)
Figura 2- Aparelho
de
Tomografia
Computadorizada
Tradicional:
A)gantry e mesa
B) Computador
21
Figura 3: Representação gráfica do interior do
gantry, onde o tubo de raio-x gira em torno do
paciente, emitindo um feixe colimado de raios-x
em forma de leque, direcionado ao anel
estacionário de detectores.
No interior do gantry o tubo de raios-X gira dentro do anel estacionário
de receptores. Por meio de múltiplas projeções de 360° ao redor do paciente os
receptores registram uma série de valores de atenuação de raios-X,
dependendo da absorção dos tecidos atravessados pelo feixe, estes múltiplos
coeficientes de atenuação são submetidos a complexos cálculos matemáticos
pelo principio da matriz permitindo ao computador reconstruir a imagem de
uma secção do corpo humano. Nos aparelhos atuais a mesa com o paciente se
movimenta simultaneamente á rotação do tubo de raios-X, determinando uma
trajetória helicoidal da fonte de raios-X em torno do paciente o que provê a
denominação de tomografia computadorizada helicoidal ou espiral. Fato esse
que melhora a qualidade de imagem e diminui o tempo de exposição.
Multislice – capazes de adquirir 4 a 16 fatias de imagem a cada giro de 360°.
A imagem compõe-se unitariamente pelo pixel, cada um dos quais apresenta
um número que traduz a densidade tecidual ou seu poder de atenuação da
radiação. Tais números conhecidos como escala Hunsfield, varia de -1000
(densidade do ar), a +1000 (densidade da cortical óssea), passando pelo zero
(densidade da água). Na escala Hounsfield, considera-se que a água
apresenta uma densidade neutra na imagem tomográfica. Ex: Tumor possui
alta densidade tecidual na região e alto valor numérico na escala. Cisto possui
número próximo a zero, já que o fluido cístico compõe-se predominantemente
de água. Voxel – é a menor unidade de imagem na espessura do corte varia de
0,5 a 0,2 dependendo da região a ser escaneada e da qualidade de imagem
desejada.
As
analisem
quantitativas
em
tomografia
computadorizada
demonstram grande acurácia e precisão, ou seja, se aproxima da dimensão
real do objeto estudado.(GARIB, et. al. 2007)
22
Possui alta sensibilidade e especificidade, isto é, nas análises
qualitativas da imagem os índices de falso negativo e falso positivos são muito
baixos respectivamente. A boa resolução da imagem da tomografia
computadorizada deve-se ao grande poder de contraste da técnica, já que
pequenas diferenças na densidade tecidual podem ser percebidas e traduzidas
em mais de 5000 tons de cinza em cada pixel. Comparando a T.C. atuais
reconhecem diferenças de densidade de menos de 0,5% enquanto nas
técnicas radiográficas somente é reconhecidos o mínimo de 10% , além disso,
o fator de magnificação existente nas radiografias não existe na T.C., ou seja,
reproduz o tamanho real do objeto escaneado.(KUMAR,2008)
No entanto quando a borda de uma estrutura se inicia no meio de um
pixel os tons de cinza desse pixel equivalerá á média dos coeficientes de
atenuação de raios-x, prejudicando a nítida visualização da borda da estrutura.
Na presença de metal, como as restaurações dentárias metálicas, a tomografia
computadorizada pode criar artefatos na forma de raios na imagem (fig.
4).(GARIB, et. al. 2007)
Figura 4: Artefatos produzidos na imagem de TC tradicional por restaurações
metálicas
Para padronizar a posição da cabeça no tomógrafo utilizam-se linhas
luminosas perpendiculares entre si, o paciente fica deitado com o plano de
Camper perpendicular ao solo e os dentes desocluidos. A primeira imagem
obtida assemelha-se a uma telerradiografia de norma lateral e chama-se
23
escanograma ou scout. Nessa imagem o técnico seleciona a região que será
escaneada assim como determina a inclinação dos cortes axiais. (figura 5).
Figura 5: A) Scout com determinação da direção dos cortes (axiais) para maxila.
B) Scout com determinação da direção dos cortes (axiais) para mandíbula.
As imagens originais obtidas na tomografia computadorizadas tradicionais são
usualmente no sentido axial. A partir dessa imagem o computador á capaz de
reconstruir os cortes axiais originais obtendo imagens em outros planos do
espaço, como os planos coronal e sagital (reconstrução multiplanar). (Figura 6)
24
Figura
6:
Reconstrução
multiplanar
em
TC
tradicional:
A)
Desenho
esquemático de cortes nos três planos de espaço. B) Reconstrução
multiplanar.
As vantagens da T.C. são: Eliminar as sobreposições, excelente
resolução, possibilidade de reconstrução em todos os planos (axial, sagital,
coronal e oblíquo), e em terceira dimensão.
A dose de radiação é indiscutivelmente mais alta se comparadas às tomadas
radiográficas convencionais, porém difícil avaliar o quanto mais, pois varia de
acordo com a área escaneada, espessura do corte, ajuste do aparelho
(quilovoltagem e miliamperagem) e tipo de aparelho. (GARIB, et. al. 2007)
25
2.4 TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA DE FEIXE CÔNICO (TCFC)
Surgiu no final da década de 90 na Itália (Mozzo – 1998) denominado
Newton 9000, tem como característica grande acurácia. Consiste em um
tomógrafo pequeno e de menor custo, comparado-o com o tomógrafo
tradicional, especialmente indicado para a região maxilofacial.
Produz imagens tridimensionais dos tecidos mineralizados maxilofaciais com
mínima distorção e dose de radiação significantemente reduzida em
comparação a T.C. tradicional. (SCARF et. al. 2006)
2.4.1 Componentes do aparelho e aquisição de imagem
O aparelho de TC de feixe cônico é muito compacto e assemelha-se ao
aparelho de radiografia panorâmica. Geralmente o paciente é posicionado
sentado, mas em alguns aparelhos acomoda-se o paciente deitado.
(Figura 7) (GARIB et. al, 2007)
Figura 7 – Aparelhos de tomografia computadorizada de feixe cônico. A)
Aparelho da marca comercial I-Cat, Imaging Sciences International, Hatifield,
Pensylvania, EUA (www.imagingsciences.com). B) Aparelho da marca
comercial
NewTom-9000,
(www.grverona.it).
Quantitave
Radiology,
Verona,
Itália
26
Possui dois componentes principais: A fonte ou tubo de raios-X e um
detector de raios- X. Estes dois componentes ficam posicionados em extremos
opostos da cabeça do paciente: a fonte ou tubo de raios-X, que emite um feixe
em forma de cone, e um detector de raios- X. (Figura 8) (SCARF,2006)
Figura 8: Comparação gráfica do tomógrafo tradicional (A) e do tomógrafo de
feixe cônico (B), com a fonte e o detector de raios-X.
O sistema tubo detector realiza somente 1 giro de 360° em torno da
cabeça do paciente e a cada determinado grau de giro (geralmente a cada 1
grau) o aparelho adquiri uma imagem base da cabeça, muito semelhante a
uma telerradiografia de norma lateral sob diferentes ângulos ou perspectivas.
(Figura 9)
27
Figura 9: Imagens base da cabeça do paciente, geradas durante o exame de
TC de feixe cônico – raw data
Ao término do exame, essa seqüência de imagens base (raw data) é
reconstruída para gerar a imagem volumétrica em terceira dimensão. Os
programas de TC de feixe cônico, igualmente à TC tradicional, permitem a
reconstrução multiplanar do volume escaneado, ou seja, a visualização de
imagens axiais , coronais, sagitais e oblíquas, assim como a reconstrução 3D.
(Figura 10)
Figura 10 : Reconstrução tridimensional (3D) em tomografia computadorizada
de feixe cônico.
O tempo de exposição varia de 10 a 70 segundos, porém o tempo de
exposição efetivo aos raios-X é bem menor, em torno de 3 a 6 segundos. Não
28
necessitam de uma workstation como a T.C. tradicional, os programas de
reconstrução e edição de imagens podem ser instalados em computadores
convencionais. O operador seleciona os cortes axiais a partir de uma visão
lateral da cabeça, semelhante ao scout, e a partir do corte axial se obtém os
cortes secundários coronais, sagitais, ortorradiais ou trans axiais, 3D e
bidimensionais convencionais. Sob todas as imagens o software permite
mensurações lineares e angulares assim como colorir estruturas de interesse
como o canal mandibular, por exemplo. Na tomografia computadorizada de
feixe cônico o voxel é chamado isométrico, ou seja, apresenta altura, largura e
profundidade de iguais dimensões. Na imagem gerada pode-se distinguir
esmalte, dentina, cavidade pulpar cortical alveolar, os artefato produzidos por
restaurações metálicas são bem menos significantes que na T.C. tradicional.
(GARIB et. al. 2007)
-Dose de radiação
A evolução tecnológica nessa área permitiu avanços também na redução de
radiação ionizante a que são submetidos os pacientes.
Varia dependendo da marca do aparelho e com as especificações técnicas
selecionadas durante a tomada (campo de visão, tempo de exposição,
miliamperagem, quilovoltagem etc.). As máquinas modernas de TC Cone Beam
(TCCB) realizam uma varredura completa da face em poucos segundos,
reduzindo o tamanho da área irradiada através da colimação do feixe de raiosX primário à área de interesse, dando ao paciente uma dose efetiva de
100mSv, comparando com cerca de 2000mSv de uma varredura de TC Fan
Beam (TC tradicional) e assemelha-se a quantidade de radiação de uma
periapical de boca toda, equivalente de 4 a 15 vezes maior que a dose de uma
panorâmica. (CEVIDANES et. al. 2005)
As Principais diferenças entre os métodos são compiladas na tabela 1:
29
(GARIB, et. al. 2007)
2.4.2 Aplicações clínicas de interesse ortodôntico
1-avaliação do posicionamento tridimensional de dentes retidos e sua relação
com os dentes e estruturas vizinhas;
2- avaliação do grau de reabsorção radicular de dentes vizinhos a caninos
retidos;
3- visualização das tábuas óssea vestibular e lingual e sua remodelação após
movimentação dentária;
4- avaliação das dimensões transversas das bases apicais e das dimensões
das vias aéreas superiores;
5- avaliação da movimentação dentária para região de osso atrésico, ou com
invaginação do seio maxilar;
6- avaliação de defeitos e enxertos ósseos na região de fissuras labiopalatais;
7- análise quantitativa e qualitativa do osso alveolar para colocação de
minimplantes para ancoragem ortodôntica;
8- medição do exato diâmetro mésio distal de dentes permanentes não
irrompidos para avaliação da discrepância dente-osso na dentadura mista;
9- avaliações cefalométricas. (KAU et. al. 2005)
30
As indicações das imagens tomográficas tridimensionais em Ortodontia
surgem da necessidade de responder a uma questão específica dentro de um
planejamento ortodôntico e que, para isto, necessita de imagens com maior
nível de detalhamento. (GADELHA et. al. 2007)
Com a tecnologia CBCT todas as possíveis radiografias podem ser
feitas em menos de um minuto. O ortodontista agora possui a qualidade
diagnóstica dos perapicais, das panorâmicas, dos cefalogramas e
radiografias oclusivas, e das séries ATM à sua disposição, junto com
visualizações que não podem ser produzidas por máquinas de radiografia
regulares como as visualizações axiais, e cefalogramas separados para os
lados esquerdo e direito (Figura 11). (KAU, et. al. 2005)
A
(RADIOCENTER CURITIBA)
31
C
B
(RADIOCENTER CURITIBA)
Figura 11: A) Imagem equivalente a radiografia panorâmica. B,C) Imagens
equivalentes ao cefalograma tradicional, ambos os lados, direito e esquerdo,
podem ser analisados e traçados separadamente, ou pode ser criada uma
imagem única, como no cefalograma radiográfico, pela sobreposição dos lados
direito e esquerdo.
32
2.5 CRANIOMETRIA 3D
Em mais de meio século, as radiografia cefalométricas obtidas em
norma lateral e frontal póstero-anterior (PA), assim como as radiografias
“panorâmicas” (PAN) têm sido padrão como exame complementar em diversas
especialidades
odontológicas.
Porém,
as
medições
em
cefalometrias
tradicionais são realizadas em imagens 2D de estruturas 3D, no caso face e
crânio humanos. As medições não refletem a realidade uma vez que há
projeções e sobreposições de estruturas bilaterais, magnificadas de maneira
diferente, com conseqüente dificuldade para a marcação de pontos
cefalométricos mesmo quando se empregam um sistema de análise
cefalométrica computadorizada. As distorções na localização de estruturas
bilaterais acontecem em virtude da diferença de profundidade dos campos
avaliados. Isso pode levar a erros de identificação e redução da precisão da
medida.( Legravere, 2005).
De maneira geral as imagens 3D geradas a partir dos dados obtidos
durante o exame, podem ser projetadas em um película ou filme ou ainda na
tela de um computador. O T.C. Cone Beam tem como principal objetivo a
visualização dos tecidos duros Estas imagens podem servir de orientação para
obtenção de cópias físicas em gesso, acrílico ou cera, que são “impressas” ou
esculpidas por impressoras especiais, num processo conhecido como
prototipagem rápida e que auxilia algumas áreas da medicina e odontologia
como implantodontia, cirurgia ortognática, reconstruções faciais e ortodontia.
Os dados crus podem ser arquivados no formato de imagem DICOM,
padronizado na medicina ao redor do mundo – são imagens JPG da área da
saúde - e que podem ser importadas por vários sistemas e softwares
independentes como InVivoDental, InVesalius, Dolphin, etc. onde então servem
de base para a execução de uma avaliação craniofacial tridimensional. Esta
avaliação se inicia, geralmente, pela determinação de planos anatômicos de
referência, tais como Camper, Frankfurt, Sagital Mediano, Coronal (Ortogonal a
Camper e ou a Frankfurt, etc.) e pela marcação dos pontos anátomoradiológicos (figuras 12 e 13), que podem ser visualizados em janelas como os
três cortes de praxe (Axial, Coronoal e Sagital), bem como no crânio “virtual”,
obtido pela reconstrução volumétrica tridimensional. (GRIBEL et. al. 2005)
33
Figura 12: Tela de análise craniométrica. Os pontos anatômicos podem ser
marcados sobre reconstruções 3D em qualquer posição ou diretamente nas
imagens de qualquer um dos cortes obtidos pela tomografia. Os planos de
referência são identificados e orientam a localização espacial dos dentes e
ossos.
Figura 13: Pontos dentários são também marcados sobre os dentes virtuais
e/ou sobre os cortes tomográficos. Assim podem ser calculados o perímetro
dos arcos dentários, as dimensões transversais, angulações e inclinações
axiais, além da posição precisa de cada elemento dental em relação aos
planos de referência no crânio e face.
34
Esse é o procedimento inicial utilizado no Protocolo “compass”
desenvolvido por Gribel (2005) e equipe, no qual uma avaliação craniofacial
extensa é realizada, onde a simetria facial é avaliada, os desvios horizontais,
sagitais e verticais da mandíbula e do plano oclusal são identificados, além das
relações entre base do crânio, maxila e mandíbula nos três planos do espaço.
As inclinações, angulações e posições dentárias podem ser analisadas em
profundidade, contribuindo para um diagnóstico seguro e eficaz da má oclusão
nos seus componentes esqueletais, dentais e também articulares, uma vez que
as articulações temporomandibulares (ATM) podem ser visualizadas e os
espaços articulares analisados (figura 14).
Figura 14: Os espaços articulares e a anatomia da ATM podem ser acessados
no crânio virtual e nos cortes tomográficos. Observe neste exemplo como as
inclinações dos tubérculos auriculares das ATM apresentam forma e
inclinações diferentes, bem como as cabeças da mandíbula se apresentam
com dimensões e formas diferentes, relacionadas no caso, com a mordida
cruzada posterior e a mastigação predominantemente do lado esquerdo, lado
cruzado.
Uma vez determinados esses planos e pontos, são realizadas as medições
lineares e angulares, utilizando as ferramentas presentes no próprio sistema
computadorizado, com precisão e acuidade de centésimos de milímetros
35
(figuras 15 e 16), podendo ser mensurados em cortes axiais as distâncias
pósteros-anteriores, desde o plano coronal até pontos utilizados em vários tipos
de cefalometria como Bimler, Macnamara, Rickets e outros.
Figura 15 e 16: Medições são obtidas levando em conta os pontos e planos de
referência.
Esse protocolo de avaliação das imagens tomográficas visa ampliar as
possibilidades de observação das cefalometrias 2D, em norma lateral e frontal
PA, utilizadas como exames complementares. Além das medições relativas à
estrutura óssea, também é possível realizar-se avaliações de tecidos moles em
3D, tanto pata tegumento (Análise Facial 3D) quanto para formas, volumes e
características dos músculos da face e das vias aéreas superiores. A
localização precisa da mandíbula no contexto craniofacial é essencial, por
exemplo, nos casos de desvios de linha média (DLM) em mordidas cruzadas
unilaterais posteriores ou em Classes II subdivisão e Classes III subdivisão. A
origem do DLM pode estar presente nos dentes da maxila, nos dentes da
mandíbula, no desvio da maxila ou de toda a mandíbula, ou ainda na
combinação dessas possibilidades .
Quando é identificado desvio mandibular, isso implica na correção do
desvio mandibular, quer seja de maneira ortopédica ou cirúrgica, e não na
compensação ou camuflagem através do movimento dental puro. Quando o
DML está identificado como proveniente de desvios dentais, indica-se a
36
correção através dos movimentos ortodônticos. O diagnóstico diferencial
nestes e em outros casos é, portanto, fundamental. Uma avaliação craniofacial
tridimensional pode contribuir para o diagnóstico mais preciso de más
oclusões, assim como permite a observação e a mensuração de espaços
articulares da ATM, fator importante também no planejamento de correções
ortopédicas funcionais, ortodônticas, cirúrgicas e protéticas. (LEGRAVERE,
2006)
37
3 DISCUSSÃO
Segundo VILLELA (2001), cefalograma radiográfico de perfil pode ser
definido como uma imagem bidimensional de uma estrutura tridimensional, que
se baseia na identificação de pontos dos tecidos duros e moles, para a
descrição morfológica da face e dentição, bem como para a identificação de
anomalias
dentárias
e
esqueléticas.
E
que
cefalometria
radiográfica
corresponde as mensurações da imagem radiográfica da cabeça (ossos,
dentes, tecidos moles), projetando toda a morfologia em um único plano, o que
facilitaria assim, os procedimentos de mensuração. LEGRAVERE;MAJOR
(2005), se referindo a craniometria tridimensional, relatam o oposto, segundo
os autores, as medições me cefalometrias radiográficas tradicionais, são
realizadas em imagens 2D de estruturas 3D, no caso face e crânio humanos,
as medições não refletem a realidade uma vez que há projeções e
sobreposições de estruturas bilaterais magnificadas de maneira diferente, com
conseqüente dificuldade para a marcação dos pontos cefalométricos, mesmo
quando se empregam um sistema de análise cefalométria computadorizada, e
ainda que, as distorções na localização de estruturas bilaterais acontecem em
virtude da diferença de profundidade dos campos avaliados, podendo levar a
erros de identificação e redução da precisão da medida. Para GRIBEL (2005)
uma avaliação crâniofacial tridimensional pode contribuir de maneira decisiva
para um diagnóstico seguro e eficaz da má aclusão, principalmente em casos
de difícil diagnóstico, nos seus componentes esqueletais, dentais e também
articulares, uma vez que as articulações temporomandibulares (ATM) podem
ser visualizadas e os espaços articulares analisados, fator importante também
no planejamentos de correções ortopédicas funcionais, ortodônticas, cirúrgicas
e protéticas
Para SCARF (2006), apesar do costume de se utilizar as tradicionais
imagens bidimensionais das telerradiografias, com o surgimento das imagens
cefalométricas
3D outros desafios irão surgir, pois se trata de uma nova
abordagem diagnóstica, agora com imagens simulando com precisão todos os
detalhes
anatômicos que
antes
eram em
alguns
momentos
“meras
38
suposições”. Ainda segundo o autor, as possibilidades da cefalometria
convencional se tornam restritas se comparadas com as atuais imagens
volumétricas, porém ainda serão usadas de forma comparativa durante muitos
anos, pois a maioria dos estudos existentes até hoje foram feitos em
telerradiografias bidimensionais.
Para KAU(2005) a craniometria tridimensional utilizando a tomografia
computadorizada de feixe cônico se torna necessária quando o resultado
fornecido por ela poderá acarretar em mudança de diagnóstico clínico, com
conseqüente mudança no plano de tratamento e por sua vez no resultado final
alcançado, visto que os cefalogramas convencionais possuem alterações de
magnificação e alguns pontos cefalométricos se tornam extremamente difíceis
de serem corretamente alcançados, ficamos muitas vezes reféns de
suposições o que certamente diminui a acurácia da cefalometria convencional
quando comparada a craniometria tridimensional já que os pontos são
identificados de maneira mais fiel aumentando a precisão do diagnóstico
naqueles casos mais delicados em que mínimos fatores alteram o diagnóstico
final, plano de tratamento e enfim resultados alcançados.
39
4 CONCLUSÕES
A partir da revisão de literatura em relação aos objetivos, pode-se
concluir que:
As medições em cefalometrias radiográficas tradicionais são realizadas
em imagens bidimensionais de estruturas tridimensionais (face e crânio
humanos) e acabam não refletindo a realidade, uma vez que há projeções e
sobreposições de estruturas bilaterais, magnificadas de maneira diferentes,
dificultando a demarcação de alguns pontos cefalometricos os tornando
algumas vezes meras suposições.
Na craniometria 3D a visualização e marcação dos pontos anátomoradiológico e dentários podem ser realizadas em janelas, como os três cortes
principais (axial, coronal e sagital), bem como diretamente no crânio “virtual”
(projeção de intensidade máxima) obtido pela reconstrução volumétrica
tridimensional. Cefalogramas tradicionais ortogonais, ou individualizados para
cada lado podem também ser criados, eliminando dessa forma magnficações
diferentes, projeções e sobreposições de estruturas, possibilitando a marcação
ter uma maior acurácia.
A craniometria 3D é uma técnica recente, que está se tornando cada vez
mais popular entre os ortodontistas, e pelas vantagens que oferece,
principalmente em casos de difícil diagnóstico,
vai ser cada vez mais
compreendida e requisitada por eles de tal forma que esse processo se tornará
inevitável.
40
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