realidade virtual aplicada à odontologia visando interação de

REALIDADE VIRTUAL APLICADA À ODONTOLOGIA
VISANDO INTERAÇÃO DE MODELOS ORTODONTICOS
Alina Cardoso - Kenedy Lopes – Keila de Fátima Chagas - Leonardo Araújo Lima - Alexandre
Cardoso – Edgard Lamounier
[email protected], [email protected], [email protected], [email protected],
[email protected], [email protected]
Universidade Federal de Uberlândia
Av. João Naves de Ávila 2160, CEP. 384000-988, Uberlândia -M.G. Brasil
Resumo - O objetivo deste trabalho é desenvolver um
sistema, suportado por técnicas de Realidade Virtual
(RV) capaz de permitir à visualização e manipulação da
arcada dentária humana. Tal sistema será utilizado para
elucidar ao paciente os procedimentos e problemas
relativos à ortodontia.
Palavras-Chave - Ortodontia e Realidade Virtual.
VIRTUAL REALITY APPLIED TO
ORTHODONTIC MODELS AIMING AT
MODELS INTERACTION
Abstract – The objective of this work is to develop a
system, supported by techniques of RV, capable to allow
the visualization and manipulation of the human dental
arch Such system will be used to elucidate the patient the
procedures and relative problems to the orthodontia.
1
Keywords - Virtual Reality, Results case clinical.
I. INTRODUÇÃO
A odontologia tem várias áreas de atuação, com
especialidades voltadas a prevenção, tratamento, estética e
correções.
A ortodontia é uma das especialidades que mais requer
conhecimento de mecânica, exigindo do profissional uma
visão de matemática e física, uma vez que para correção de
apinhamentos serão necessários distalização, exodontia ou
desgastes.
Com isto é vista como uma área de difícil atuação, tanto
para o profissional como para o paciente na sua cooperação.
Assim sendo, precisa- se de um método de estímulo com
visualização de resultados (causa - efeito); e dos passos do
tratamento bem com os aparelhos utilizados e como utilizálos.
Nota de rodapé na página inicial será utilizada apenas pelo professor
avaliador
para
Com isto, busca-se a REALIDADE VIRTUAL, para
permitir a visualização e a interação com elementos da
odontologia. Por meio da RV, odontólogos irão manipular e
gerar imagens virtuais, de forma a verificar acertos e erros, as
possíveis técnicas de intervenção, além dos detalhes de
forças necessárias. Ademais, propiciará o estímulo do
tratamento, permitindo a visualização dos prováveis
resultados.
II. MOTIVAÇÃO
Existe um número considerável de sistemas comerciais,
em sua maioria de produção estrangeira, propostos para a
prática ortodôntica. A maior parte dos sistemas analisados
não atua como sistema para a simulação de tratamento, nem
integra diversas funcionalidades ortodônticas em um único
ambiente gráfico 3D interativo. Os mais comuns, são os
sistemas para gerenciamento clínico. Os sistemas de análise
cefalométrica 2D têm sido construídos para reduzir o erro
humano e o tempo gasto na extração de medidas ortodônticas
do paciente. Através da superposição do Raio-X e da
fotografia do crânio do paciente, estas medidas são
automaticamente calculadas. Algumas pesquisas têm-se
concentrado no desenvolvimento de ferramentas 2D e 3D
para tratamento ortodôntico e em sistemas de simulação de
movimentos mandibulares, onde os dados são obtidos através
de medidas cefalométricas [1,2]. Os modelos 2D utilizam
parâmetros muito elementares, não incluindo sequer um
modelo do arco dentário e de aparelhos ortodônticos.
Apesar da abrangência da realidade virtual e do seu
grande desenvolvimento, ainda esta pouco explorada pelos
odontólogos podendo gerar resultados profícuos neste campo
onde a visualização do processo é tão importante.
Tanto na área educacional ou em áreas ligadas ao
atendimento ao paciente a Realidade Virtual tem forte apelo
embasado em seu poder de envolvimento e interrasão. [3]
O aplicativo desenvolvido ajuda a alunos da ortodontia e
pacientes a entender os procedimentos e compreender os
passos de um tratamento e prever os resultados que serão
obtidos.
III. DETALHES DO DESENVOLVIMENTO
indic
ar o andamento do processo de revisão. Não suprima esta nota de rodapé
quando editar seu artigo.
De forma a conceber o modelo da arcada dentária os
seguintes passos foram utilizados:
ƒ Análise de modelos em gesso (typodont)
relativos às fases da dentição – figura 1, para
possibilitar a modelagem e diferenciar as fases;
ƒ Confecção do objeto virtual Figura 3 que
representa uma mandíbula que trata a análise da
dentição decídua – Figura 2 .[4]
ƒ Confecção do objeto virtual Figura 5 que
representa uma mandíbula que trata a análise da
dentição permanente – Figura 4.
ƒ Exportação dos modelos para VRML –
Figura 4; [5]
ƒ Aplicação de texturas aos modelos
desenvolvidos;
ƒ Elaboração de um gerenciador dos
ambientes virtuais, usando Flash e HTML.
.
Figura 4- Mandíbula inserida no crânio.
Figura 1- Typodont
Figura 5- Mandíbula modelada no 3DStudio Max
Figura 2- Mandíbula a ser inserida no crânio.
Figura 6- Crânio com dentes no ambiente VRML.
Figura 7- Textura de Braquetes usada para aplicação.
Figura 3- Mandíbula inserida no crânio.
A interface foi criada em flash e interage quando o usuário
clica nos botões (Figura 8 , Figura 9 e Figura 11) tendo a
possibilidade de visualizar casos e vídeos ou interagir com o
mundo virtual, onde manipula as arcadas seja ela a replica da
dentição decídua ou permanente (Figura 6 Figura 10 e Figura
12).
Figura 10- Análise da dentição permanente, vista no
Navegador.
Figura 8- Interface do software em execução.
Figura 11 - Interface do software análise da dentição decídua.
Figura 9- Interface do software análise da dentição
permanente.
Figura 12- Análise da dentição decídua, vista no VRML.
IV. RESULTADOS E TRABALHOS FUTUROS
Com a seqüência de passos descrita anteriormente,
produziu-se um software, associado aos ambientes virtuais da
arcada humana, para utilização pelo profissional e paciente
da odontologia.
Conseguiu - se a interação de uma área biomédica a uma área
exata com grandes campos de exploração sendo uma novidade
para ambas as ciências.
Permitir “acesso amplo a paciente em manipular sua própria
arcada” e gerar pesquisas integrando profissões.
Como aplicação futura será desenvolvida uma interface onde
o paciente possa interagir com o ambiente virtual a fim de
estimular o tratamento.
V. CONCLUSÕES
Atualmente tem-se somente uma imagem bidimensional
de tratamentos ortodônticos através de radiografias fotos isso
não representa a realidade que é um elemento tridimensional.
Essa peculiaridade acarreta em certa dificuldade no processo
de ensino-aprendizagem, uma vez que os alunos de
Odontologia encontram dificuldades na visualização da
anatomia dental proporcionada por radiografias e esquemas.
Este trabalho apresenta uma aplicação computacional que
permite ao aluno visualizar e o paciente manipular dentes,
arcadas em três dimensões, ver o uso das técnicas aplicadas
através do uso da Realidade Virtual, a fim de minimizar as
dificuldades presentes no atual processo de entendimento
dessas técnicas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Bisler, A., Bockholt, U., Voss, G. The Virtual Articulator
Applying VR Technologies to Dentistry. In Proceedings of
the 6th IEEE International Conference on Informatics and
Visualisation (USA 2002), 600-602.
[2] Enciso, R., Memon, A., Fidaleo, D. A., Neumann, U.,
Mah, J. The virtual Craniofacial Patient: 3D Jaw Modeling
and Animation. In Proceedings of the 11th Medicine Meets
Virtual Reality (USA 2003), 65-71.
[3] Zatti, Evandro Desenvolvimento de Um Aplicativo
Computacional Em Realidade Virtual Como Ferramenta de
Apoio
Didático
Ao
Ensino
da
Endodontia.
http://teses.eps.ufsc.br/Resumo.asp?3370
[4] Animação profissional com 3D STUDIO MAX 3, Angie
Jones, Editora Ciência Moderna.
[5] VRML (Virtual Reality Modelating
http://pt.wikipedia.org/wiki/VRML
Language),