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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ
Alvaro Luiz Mathias
USO DA TOMOGRAFIA DE FEIXE CÔNICO (CONE BEAM) EM
CIRURGIA GUIADA
CURITIBA
2010
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USO DA TOMOGRAFIA DE FEIXE CÔNICO (CONE BEAM) EM
CIRURGIA GUIADA
CURITIBA
2010
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Alvaro Luiz Mathias
USO DA TOMOGRAFIA DE FEIXE CÔNICO (CONE BEAM) EM
CIRURGIA GUIADA
Monografia apresentada ao Curso de
Especialização em Radiologia Odontológica e
Imaginologia da Universidade Tuiuti do Paraná
como requisito parcial à obtenção do titulo de
Especialista em Radiologia Odontológica e
Imaginologia.
Orientadora: Profa. MSc. Ana Cláudia Galvão de
Aguiar Koubik
CURITIBA
2010
4
TERMO DE APROVAÇÃO
Alvaro Luiz Mathias
USO DA TOMOGRAFIA DE FEIXE CÔNICO
(CONE BEAM) EM CIRURGIA GUIADA
Esta monografia foi julgada e aprovada pela banca examinadora para a obtenção do grau de
Especialista de Radiologia Odontológica e Imaginologia da Universidade Tuiuti do Paraná
Curitiba, 31 de maio de 2010
______________________________________________
Especialização em Radiologia Odontológica e Imaginologia da UTP
________________________________________
Orientador: Profa. MSc. Ana Cláudia Galvão de Aguiar Koubik
Universidade Tuiuti do Paraná – PROPPE
________________________________________
Profa. MSc. Ligia Aracema Borsato
Universidade Tuiuti do Paraná – PROPPE
_________________________________________
Profa. MSc. Tatiana Maria Folador Mattiolli
Universidade Tuiuti do Paraná – PROPPE
5
A aceitação passiva das respostas pode
abortar o desenvolvimento da inteligência.
Augusto Cury
6
DEDICATÓRIA
A Deus, meu provedor e minha força.
A minha esposa, Simone de Almeida Mathias, pelo seu amor.
Aos meus filhos, Tiago de Almeida Mathias e Lucas de Almeida
Mathias, à motivação de continuar evoluindo.
Aos meus pais, Catharina Mello e José Mathias, pela minha vida e
educação.
7
AGRADECIMENTOS
A professora orientadora Ana Cláudia Galvão de Aguiar Koubik pela
orientação na escrita deste trabalho e nos ensinamentos em radiologia.
A professora Lígia Aracema Borsato pela contribuição de minha formação
teórica e prática.
Aos demais professores do programa que contribuíram em minha formação
profissional.
Aos meus colegas de pós-graduação, Ana, Caroline, Dayane, Sílvia, Allan,
Cleverson, Lucas e Wendel, pelos agradáveis momentos de convivência e
contribuição na minha formação técnica e humana.
8
RESUMO
O objetivo desta revisão de literatura é avaliar o uso da tomografia volumétrica ou de feixe cônico nas técnicas de cirurgia guiada. Ela produz rapidamente imagens multiplanares e tridimensionais com alta acuracidade e baixa exposição aos raios-X. A cirurgia em campo fechado apresenta grandes vantagens e é muito segura usando cirurgia guiada: com guia cirúrgico produzido sobre o protótipo usando engenharia reversa, com guia estereolitográfico e por estereotaxia. Um protótipo do tecido ósseo é produzido por CAD usando os dados das imagens da tomografia. A pré-realização da cirurgia é feita, seguido da construção de guia cirúrgico. A cirurgia estereolitográfica é usada exclusivamente para instalação de implantes. Os dados tomográficos são usados para planejamento virtual da cirurgia. A manipulação de implantes com diferentes dimensões e posicionamento ideal permite a seleção e instalação mais convenientes do implante na estrutura óssea preexistente. Os dados deste planejamento são utilizados para confeccionar o guia estereolitográfico. A cirurgia por estereotaxia usa imagens intra-operatórias em tempo quase-real e é considerada o padrão ouro da cirurgia. Pontos de referência no paciente e no instrumental permitem ao operador um controle fino nas ações cirúrgicas. Pode ser concluído que os três tipos de cirurgias guiadas usam imagens da tomografia.
Palavras-chave: tomografia volumétrica, tomografia de feixe cônico, cirurgia guiada, cirurgia fechada, implantodontia
9
ABSTRACT
The purpose of this review is to evaluate the use of volumetric or cone-beam tomography in guided surgery. It quickly produces multiplanar and three-dimensional images with high dimensional accuracy and low exposure to X-rays. Flapless surgery has great advantages and is very secure using guided surgery: with surgical guide produced on the prototype using reverse engineering, with stereolithographic guide and tomography-guided stereotactic surgery. CAD produces a prototype of the bone tissue with using data from tomography images. The pre-surgery is performed, followed by construction of surgical guide. Stereolithographic surgical guide template is used exclusively for implant placement. The tomographic data are used for virtual planning of surgery. The handling of implants with different sizes and optimal positioning allows the selection and installation of the implant in the most convenient pre-existing bone structure. The data in this planning are used to make the stereolithographic guide. The stereotactic surgery uses intraoperative images in “near-real-time” and is considered the gold standard of surgery. Reference points on the patient and the instrument allow the operator fine control in surgical actions. It can be concluded that the three types of guided surgery use the tomographic images.
Keywords: volumetric tomography, cone beam tomography, guided surgery, Implantodonty
10
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 01 ESQUEMA DE PROJEÇÃO DE RAIOS-X PARA
TOMOGRAFIA: MULTISLICE E VOLUMÉTRICA ............... 30FIGURA 02 DIAGRAMA DE BLOCO DOS ESTÁGIOS DE AQUISIÇÃO
E DE RECONSTRUÇÃO ..................................................... 39
11
LISTA DE TABELAS
TABELA 01 COMPARAÇÃO DE ALGUNS ASPECTOS REFERENTES
À OBTENÇÃO DE IMAGENS ODONTOLÓGICAS POR
RAIOS-X .............................................................................. 23TABELA 02 COMPARAÇÃO DAS DOSES EFETIVAS DE RADIAÇÃO
DE ALGUNS SISTEMAS DE TV ......................................... 46TABELA 03 SISTEMAS DE TOMÓGRAFOS CONE BEAM..................... 47
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LISTA DE SÍMBOLOS E ABREVATURAS
3D tridimensional
ALARA as low as reasonably achievable ou tão baixos quanto razoavelmente
possível
CAD computer-aided design ou desenho assistido por computador
CGI cirurgia guiada por imagem (image-guided surgery) ou cirurgia por
estereotaxia
CGP cirurgia guiada por engenharia reversa com uso de protótipo
CGE cirurgia guiada com guia estereolitográfico
CGV cirurgia guiada virtual
DICOM digital imaging communications in medicine ou comunicação de
imagens digitais em medicina
FDK algoritmo matemático com o método de Feldkamp, Davis e Kress
FOV field of view ou campo de visão
HU Hounsfield Unit ou unidade Hounsfield
LZ escala de Lekholm e Zarb
Sv unidade de dose de irradiação absorvida num tecido, Sievert, mSv, 10-3
Sv, e µSv, 10-6Sv
TM tomografia multislice ,tomografia médica, tomografia computadorizada,
tomografia helicoidal
TV tomografia volumétrica, tomografia de feixe cônico (cone beam)
Raios-X faixa de radiação eletromagnética entre 1x10-9m e 5x10-15m
13
SUMÁRIO
RESUMO ………………………….................................................. 8ABSTRACT ……………………..................................................... 9
1 INTRODUÇÃO ………………........................................................ 141.1 OBJETIVO ………………............................................................... 192 FUNDAMENTAÇÃO TÉORICA ……………….............................. 202.1 RELAÇÃO ENTRE AS RADIOGRAFIAS E AS TOMOGRAFIAS . 202.2 USO DA TOMOGRAFIA EM CIRURGIA ODONTOLÓGICA ....... 242.3 TIPOS DE TOMOGRAFIAS ......................................................... 262.4 TOMOGRAFIA VOLUMÉTRICA .................................................. 362.5 USO DA TOMOGRAFIA VOLUMÉTRICA NA ODONTOLOGIA .. 512.6 CIRURGIA GUIADA POR TOMOGRAFIA ................................... 592.7 CIRURGIA GUIADA VIRTUALMENTE POR RADIOGRAFIA........ 783 DISCUSSÃO ................................................................................ 824 CONCLUSÃO .............................................................................. 875 REFERÊNCIAS ........................................................................... 88
14
1 INTRODUÇÃO
Os raios-X são úteis para o diagnóstico e o planejamento na odontologia; por
outro lado, eles podem causar danos biológicos ao paciente. Assim, eles devem ser
utilizados com uso de técnicas de proteção e respeitando a filosofia de ALARA (as
low as reasonably achievable), ou seja, tão baixo quanto razoavelmente possível.
Em outras palavras, eles devem ser utilizados quando o benefício seja incontestável
(FREITAS, ROSA e SOUZA, 2004; SOUZA et al., 2006).
Os raios-X são atenuados ao passar por tecidos biológicos. A radiação
transmitida pelo espécime produz uma imagem latente na película radiográfica. Após
o processamento, as imagens são observadas para avaliação profissional
(FREITAS, ROSA e SOUZA, 2004). Alternativamente, eles podem sensibilizar um
sensor digital. O sensor digital necessita de menor intensidade de exposição
(ALMEIDA et al., 2001; CORRÊA, 2006; SOUZA et al., 2006) e apresenta maiores
tonalidades de cinza (FALCÃO et al., 2003). Essas duas tecnologias produzem
imagens com resultados similares de diagnóstico radiológico em termos de uso e de
qualidade de imagem (FREITAS, ROSA e SOUZA, 2004).
Os dados de imagem digital tem valor legal e apresentam a vantagem de
economia de espaço físico e de manutenção de integridade dos documentos
(CERVEIRA, 2008). Os dados digitais da imagem teoricamente podem ser alterados
(FALCÃO et al., 2003), mas a impressão da imagem (TEDESCHI-OLIVEIRA et al.,
2008) e o armazenamento de dados no formato bruto (raw data) são suficientes para
evitar a fraude e, conseqüentemente, os problemas legais. Por último, ferramentas
15
digitais para detecção de fraudes de imagens já estão disponíveis (CERVEIRA,
2008).
O uso de radiografias intra-orais é corriqueiro em grande parte dos
consultórios odontológicos, enquanto que as radiografias extra-bucais geralmente
são realizadas em laboratórios de radiologia. A radiografia panorâmica é a técnica
extra-oral mais utilizada. Ela é freqüentemente a primeira escolha para planejar uma
cirurgia, por exemplo para a instalação de implantes dentários (SCARFE e
FARMAN, 2008; FREITAS, ROSA e SOUZA, 2004).
A tomografia permite visualizar planos anatômicos não sobrepostos do
paciente. Várias tecnologias têm sido desenvolvidas. Atualmente, as duas mais
estudadas e usadas são a tomografia multislice (TM), com tecnologia de feixe em
leque, e a tomografia volumétrica (TV), com tecnologia de feixe cônico (cone beam)
(SCARFE e FARMAN, 2008). A TV tem sido aplicada em diversas necessidades da
região maxilo-facial e complementa as técnicas radiográficas odontológicas (GARIB
et al., 2007; SCARFE e FARMAN, 2008). O desenvolvimento da tecnologia de TV
por diversas empresas está provocando uma rápida evolução tecnológica, como
redução de exposição a raios-X, melhoria de resolução, exposição de detalhes do
complexo dento-maxilar, etc. (SCARFE e FARMAN, 2008). A tomografia multislice
(TM) apresenta aplicações para todo o corpo humano e as imagens de tecidos
moles são de melhor qualidade que as da TV (SCARFE e FARMAN, 2008). Para
avaliação de tecido mineralizado, é impossível afirmar se a TV é melhor ou não do
que a TM, mas os dados atuais sugerem que seus resultados são pelo menos
similares para aplicações em cirurgias do complexo maxilo-faciais (HASHIMOTO et
al., 2007; MISCHKOWSKI et al., 2007a; EGGERS et al., 2009), mas com menor
16
exposição à radiação ionizante e menor custo (GARIB et al., 2007; SCARFE e
FARMAN, 2008).
O ato cirúrgico é sempre um procedimento de risco, sendo que o
conhecimento detalhado das estruturas anatômicas evita acidentes. A tomografia
veio contribuir com as informações anatômicas em detalhes. Assim, ela permite o
planejamento com escolha da melhor técnica, da infra-estrutura, dos dispositivos
e/ou biomateriais que serão empregados (SCLAR, 2007).
A radiografia panorâmica é a primeira escolha para a avaliação pré-cirúrgica
(CASAP et al. 2005; WHITE e PAE, 2009), mas apresenta limitações; tais como,
magnificação, distorção e sobreposição de imagens (SCARFE e FARMAN, 2008). A
tomografia permite produção de imagens do corpo em diferentes planos e até
mesmo seu aspecto tridimensional (GARIB et al., 2007; SCARFE e FARMAN, 2008).
Estas imagens proporcionam condições ideais para o planejamento e
desenvolvimento da cirurgia, por exemplo para a instalação de implantes dentários
múltiplos com instalação imediata da prótese sobre múltiplos implantes (Van
STEENBERGHE et al., 2005; SPECTOR, 2008). O volume ósseo e a qualidade
óssea são considerados os dois aspectos mais importantes para o sucesso de
osteointegração (BRYANT e ZARB, 2002). A TV consegue avaliar esses dois
parâmetros de modo similar à TM (ARANYARACHKUL et al., 2005). Diversas outras
aplicações da tomografia volumétrica tem sido descritas para o complexo dento-
maxilo-facial, sendo que são freqüentemente descritas para as cirurgias maxilo-
faciais (De VOS et al., 2009).
Novas técnicas cirúrgicas para implantodontia têm sido desenvolvidas. Por
exemplo, a cirurgia em campo fechado é feita sem incisão e descolamento de tecido
muco-gengival. Ela reduz o tempo cirúrgico, a ansiedade do paciente, a
17
possibilidade de contaminação e o tempo e a intensidade da dor; bem como propicia
melhor recuperação dos tecidos moles (FORTIN et al., 2006). Por outro lado, a
cirurgia em campo fechado é um procedimento cego e apresenta riscos às
estruturas delicadas, como é o caso do nervo alveolar. A alta habilidade profissional
e conhecimento anatômico, por exemplo com a exploração com sondas da região,
era a única forma de garantir um elevado sucesso na osteointegração de implantes
dentários (ROCCI et al., 2003). A tomografia pode ser usada para reduzir esses
riscos. Os dados de imagens da TV, bem como da TM, podem ser usados para a
produção de protótipo e/ou de guia para cirurgia guiada por engenharia reversa com
uso de protótipo (CGP), de um guia estereolitográfico específico (CGE) ou para a
realização de cirurgia guiada por imagem em tempo quase-real o (CGI) ou por
estereotaxia ou (CGI).
Os dados de imagem podem ser usados para produção do protótipo do tecido
ósseo do paciente. O protótipo pode ser usado para treino do ato cirúrgico,
construção de um guia cirúrgico para cirurgia em campo fechado (CGP), entre
outros. Esse guia cirúrgico permite a realização da cirurgia fechada e a instalação
imediata da prótese prevista por esta técnica de engenharia reversa (SCLAR, 2007).
Na cirurgia estereolitográfica, as imagens das estruturas ósseas são
manipuladas por meio de software para definir o melhor formato do implante e a
melhor posição de sua instalação. Inicialmente, o paciente é avaliado com um guia
de reconstrução protética em sua boca e também é feita uma avaliação só deste
guia. Ele deve conter pontos de referência, o que permite combinação e dissociação
das imagens das estruturas maxilo-faciais e do guia protético. O cirurgião-dentista
pode planejar o número de implantes e sua relação espacial no tecido ósseo
receptor de acordo com a prótese planejada (formato do guia). O documento digital
18
com o planejamento é enviado ao laboratório de prototipagem que produz um guia
cirúrgico com anilhas específicas para uma dada marca de implante. A introdução
dos implantes conforme o planejamento, ou seja, obedecendo ângulo e
profundidade de inserção, produz excelentes resultados clínicos (Van
STEENBERGHE et al., 2005; SPECTOR, 2008).
Mais recentemente, surgiu a cirurgia por estereotaxia ou robótica assistida por
imagens tomográficas transoperatórias. Neste caso, referências fixas no paciente e
nas peças de mão permitem uma cirurgia com navegação segura (CASAP et al.
(2005).
Este trabalho apresentará e discutirá a seguir as bases teóricas e o estado da
arte do uso de tomografia volumétrica de feixe cônico (cone beam) aplicado às
cirurgias guiadas.
19
1.1 OBJETIVO
Objetivo geral
Apresentar as informações recentes sobre os princípios e o uso de
Tomografia Volumétrica (TV) com tecnologia de Feixe Cônico (ou Cone Beam) e sua
potencial aplicação em odontologia com ênfase em cirurgia guiada.
Objetivos específicos
- Avaliar o uso da tomografia volumétrica (TV) em cirurgia guiada:
a) com guia baseado em protótipo (CGP)
b) com guia estereolitográfico (CGE)
c) guiada por estereotaxia ou por imagem (CG)
- Verificar se existem outras técnicas de cirurgia guiada sem o uso de
tomografia.
20
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 RELAÇÃO ENTRE AS RADIOGRAFIAS E AS TOMOGRAFIAS
A imagem é uma importante ferramenta para avaliação de um paciente. A
radiografia convencional intra-oral está amplamente difundida. Ela é comumente
usada durante o ato clínico, embora ainda existam profissionais que não a tenham à
sua disposição. A radiografia extra-oral, quase que exclusivamente laboratorial,
consegue complementar o diagnóstico radiológico pelo grande campo de imagem e
pela especialização profissional (GARIB et al., 2007). Por exemplo, a radiografia
panorâmica permite uma visão global dos dentes e das estruturas anexas. Esta
imagem única compreende uma visão dos arcos dentários e das estruturas maxilo-
faciais. Esta técnica foi introduzida nos anos 1960 e difundida nas duas décadas
seguintes. Por outro lado, assim como as técnicas intra-orais, a radiografia
panorâmica sofre limitações inerentes das técnicas planares ou bidimensionais:
sobreposição de imagens, distorção, magnificação, o que pode facilitar erros de
interpretação (SCARFE e FARMAN, 2008).
A tomografia é uma técnica de avaliação por imagem que também utiliza os
raios-X, mas, neste caso, as imagens em profundidade da estrutura também podem
ser avaliadas. Ela é uma técnica de uso limitado devido ao custo maior, ao grau
muito avançado de especialização do profissional responsável e a uma maior
exposição aos raios-X (GARIB et al., 2007). Ela pode ser classificada em tomografia
convencional, tomografia multislice (TM) e tomografia volumétrica (TV) (POHLENZ
et al., 2007).
21
A TM e a TV permitem a avaliação de parte do corpo humano através de
reconstrução em qualquer um dos planos com acuracidade. Estas técnicas também
são capazes de fornecer uma imagem tridimensional de toda a estrutura irradiada. A
TM tem aplicação para todo o corpo humano, enquanto que a TV foi especialmente
adaptada à odontologia e é aplicada facilmente à cabeça e ao pescoço. A TM
apresenta um custo muito elevado, o que inviabiliza a disponibilidade em clínica
odontológica e mesmo no laboratório radiológico. Outra desvantagem da TM é em
relação aos altos níveis de exposição aos raios-X quando comparado às
radiografias. Assim, a tomografia não deve ser considerada uma substituta à
radiografia. A relação entre os benefícios de diagnóstico ou de planejamento nem
sempre consegue superar o risco inerente à exposição à irradiação ionizante. Deste
modo, o princípio de ALARA não estaria sendo respeitado (SCARFE e FARMAN,
2008). Por exemplo, Casap et al. (2005) utilizaram radiografias para exames pré-
operatórios. Posteriormente, eles utilizaram a tomografia para realização de cirurgia
por estereotaxia (CGE). Atualmente, esta técnica é considerada o padrão ouro (gold
standard) da cirurgia, pois utiliza equipamentos sofisticados para obtenção de
imagem em tempo quase real para desenvolver o ato cirúrgico por navegação.
Assim, podemos dizer que a tomografia e a radiografia possivelmente serão
utilizadas de modo complementar por muitos anos, se não for para todo o sempre.
Do mesmo modo, White e Pae (2009) defendem que as radiografias devam ser
utilizadas como primeira escolha, logicamente sempre que for possível obter todas
as informações necessárias. Por exemplo, a TV só deve ser recomendada na
ortodontia quando o paciente tiver extensa necessidade de tratamento periodontal
ou de restauração dentária, severa assimetria facial ou desarmonia facial, apnéia do
sono, cúspides maxilares impactadas, previsão de uso de mini-implante, relato de
22
sintomas persistentes na articulação têmporo-mandibular e/ou necessidade de
estabelecer o índice carpal para pacientes a serem submetidos a cirurgia ortognática
(SWENNEN et al., 2009).
A TM também está sendo apontada como o método de eleição para a
avaliação da densidade mineral óssea na odontologia (SANTIAGO e VITRAL, 2006).
Esta propriedade óssea é fundamental no planejamento, prognóstico e,
conseqüentemente, na seleção da técnica de tratamento cirúrgico para instalação de
implantes e de distração osteogênica. Ainda, o cirurgião-dentista também deve
contribuir com o diagnóstico e a prevenção de doenças sistêmicas, como a de
metabolismo de tecido ósseo. Von Wowern (2001) concluiu através de sua revisão
que a osteoporose nos arcos dentários pode apresentar risco de acentuada perda
de osso alveolar, com maior possibilidade de perda de implante dentário e de
desenvolvimento de periodontite. Deste modo, a tomografia se faz essencial para
uma avaliação mais acurada do volume e, se possível, da qualidade óssea. A
avaliação da osteoporose pode ser realizada com uso de radiografia panorâmica,
filmes dentários adequadamente adaptados, absortimetria de fóton duplo (DPA –
dual-photon absortiometria), absortimetria de energia de raio-X duplo (DXA – dual-
energy X-ray absorptometry) e tomografia computadorizada quantitativa com energia
simples ou dupla (QCT - quantitative computed tomography).
A seleção da técnica de imagem a ser usada deve considerar os fatos acima.
A TABELA 01 apresenta algumas características de cada técnica frente à
possibilidade de uso (GARIB et al., 2007). A TM produz resultados similares à TV,
mas com maior custo e exposição à radiação ionizante (SCARFE e FARMAN, 2008),
como veremos no decorrer desta explanação.
23
TABELA 01 - COMPARAÇÃO DE ALGUNS ASPECTOS REFERENTES À
OBTENÇÃO DE IMAGENS ODONTOLÓGICAS POR RAIOS-X
Propriedade
Radiografia
intra-oral
Radiografia
extra-oral
Tomografia
volumétricaAmbiente Clínica/Laboratoria
l
Laboratorial Laboratorial
Custo do aparelho Baixo Alto Extremamente
altoDisponibilidade
clínica
Alto Baixo Raro
Uso no ato clínico Viável Raro RaroCampo de imagem Pequeno Grande Muito grandeEspecialização
profissional
Pequena Alta Muito alta
Plano de imagem Duas dimensões Duas
dimensões
Duas e três
dimensõesExposição a raios-X Baixa Média Alta
Assim, a TM e a TV são freqüentemente utilizadas para complementar a
avaliação radiográfica convencional, principalmente para diagnóstico sem
sobreposição de imagens, ou para planejamento de grandes intervenções
odontológicas, como ortodontias e cirurgias de casos complexos (GARIB et al.,
2007). Nestes casos, o uso de softwares de empresas parceiras para melhorar o uso
do sistema são comuns (SCARFE e FARMAN, 2008). Enciso et al. (2003)
apresentaram um software que faz a manipulação de dados no formato DICOM
(Digital Imaging Communications in Medicine ou comunicação de imagens
digitais em medicina) e permite a visualização de tecido mole, a segmentação e
modelagem da maxila ou da mandíbula, integração manual com acuracidade da
coroa dentária em 3D com o segmento antagonista e animação 3D específica do
paciente para a articulação dos arcos maxilo-mandibular.
24
2.2 USO DA TOMOGRAFIA EM CIRURGIA ODONTOLÓGICA
O ato cirúrgico é sempre um procedimento de risco. O conhecimento
detalhado das estruturas anatômicas evita situações de riscos e proporciona melhor
escolha de técnica, de infra-estrutura, de dispositivos e/ou de biomateriais que serão
empregados. Logo, a avaliação de estruturas através da tomografia proporciona
condições melhores para o desenvolvimento operatório (GARIB et al., 2007;
SCARFE e FARMAN, 2008).
Recentemente, surgiram novas aplicações que só a tomografia permite. Os
dados das imagens podem ser utilizados para a construção de uma réplica sólida
plástica da estrutura óssea específica do paciente. Esse artefato é denominado de
protótipo, modelo estereolitográfico, ou modelo estereolítico. Assim, uma cirurgia
pode ser realizada previamente no protótipo para treino e para pré-adaptação de
biomateriais, como implantes ou blocos ósseos. O protótipo com os implantes em
posição pode ser usado para a confecção de um guia cirúrgico para cirurgia guiada
por engenharia reversa com uso de protótipo (CGP) para realização da cirurgia
(CURCIO et al., 2007; GARIB et al., 2007).
Mais recentemente, surgiram outros dois outros tipos de cirurgias guiadas:
cirurgia guiada com uso de guia cirúrgico estereolitrográfico e cirurgia guiada por
estereotaxia (CGE). Esta última também sendo denominada de cirurgia guiada por
imagem em tempo quase real.
A cirurgia estereolitográfica é exclusiva para instalação de implantes,
principalmente múltiplos. Esta técnica permite, além da avaliação das estruturas, a
manipulação virtual de implantes com diferentes dimensões e selecionar o
25
posicionamento mais adequado no tecido ósseo. Neste caso, a escolha permite uma
condição quase perfeita de instalação de implante na estrutura anatômica
preexistente e, se o profissional tiver treinamento complementar de biomecânica e a
previsão da qualidade óssea for adequada, a instalação imediata da prótese
previamente prevista. Os dados da imagem do planejamento são utilizados para
confeccionar um guia cirúrgico estereolitográfico específico (referência de posição
anatômica e delimitador espacial de implantação). O guia deve ser posicionado e
estabilizado. Os implantes são instalados como planejado e de acordo com os
protocolos dos prestadores de serviço e fornecedores de implantes e utensílios
cirúrgicos (Van STEENBERGHE et al., 2005).
A cirurgia guiada por estereotaxia (CGE) é considerada o padrão ouro da
cirurgia. As imagens são adquiridas durante o ato operatório o que permite a
navegação entre os tecidos de modo a ser menos invasiva e menos destrutiva
possível. Pontos de referência no paciente e no instrumental a ser utilizado permitem
ao operador um controle fino nas operações necessárias para a realização da
cirurgia (PEREIRA et al., 2005; RAFFERTY et al., 2006).
26
2.3 TIPOS DE TOMOGRAFIAS
A tomografia é uma técnica radiográfica que permite visualizar imagens do
espécime em estudo em camadas. Esta técnica pode ser dividida em Tomografia
Convencional e Tomografia Computadorizada.
A imagem obtida pela Tomografia Convencional é baseada no movimento da
fonte de raios-X e do detector de mesma amplitude, mas em direção oposta, ao
redor de um plano de fulcro. Assim, as estruturas que compõem esse plano
aparecerão nítidas. As imagens nos planos anteriores e posteriores do plano de
fulcro aparecerão borradas e a imagem focada ficará mais evidente. Essa nitidez
dependerá da complexidade de movimento realizado e apresentará um grau de
magnificação ao redor de 50% do tamanho real. Essa técnica é indicada para
estudos parciais de maxila e mandíbula para instalação de implantes, exodontia de
terceiros molares, diagnóstico e delimitação de patologias e de corpo estranho e
avaliação da articulação têmporo-mandibular. Por outro lado, não é aplicável para
áreas extensas, visualização de planos distintos e para visualização detalhada; logo,
esta técnica está em fase de desuso (WHITE e PHAROAH, 2000).
A tomografia computadorizada utiliza o tratamento das imagens através de
cálculos matemáticos e pode ser classificada de acordo com a tecnologia de
produção de feixe de raios-X: de feixe em leque (fan-beam computed tomography) e
de feixe cônico (cone beam computed tomography). A primeira tecnologia utiliza
feixe em leque e é geralmente denominada simplesmente por Tomografia multislice
(TM), enquanto que a segunda tecnologia está sendo denominada de Tomografia
Volumétrica (TV), de feixe cônico ou cone beam (WHITE e PHAROAH, 2000;
POHLENZ et al., 2007).
27
Este método de diagnóstico por imagem utiliza raios-X que passam pelo
corpo humano e atingem sensores eletrônicos sensíveis a esta radiação. As
imagens digitais parciais são unidas produzindo um conjunto tridimensional. A
imagem do corpo tridimensional e nos três planos do espaço pode ser observada
através dessa reconstrução computacional utilizando os dados de imagens brutas
(SUKOVIC, 2003; GARIB et al., 2007).
O primeiro tomógrafo computadorizado foi desenvolvido por Hounsfield em
1967. A tomografia teve evoluções sucessivas (SUKOVIC, 2003):
I. Scanner “pencil-beam” ou “translate-rotate”: Usando um detector simples para
capturar o feixe de raios-X, correspondendo à integral do coeficiente de
atenuação linear ao longo da linha simples. Ocorre uma translação horizontal
e adquire uma segunda integral. Depois de adquirir todas as integrais, a fonte
e o detector rotacionam um grau. A unidade de Hounsfield pertence a esta
geração e é usada para avaliar o grau de mineralização de tecido ósseo. Este
foi o primeiro equipamento a ser comercializado (1972) e só era aplicado para
a cabeça.
II. “Hybrid machines”: Usava uma pequena fonte de feixe helicoidal e tinha mais
que um detector. Similar ao anterior, também usava o conceito de desenho
“translate-rotate” e também era somente usado para avaliar a cabeça, pois
necessitava de maior tempo de avaliação; o que provocava artefatos
decorrentes da movimentação do tronco do paciente.
28
III. “Fan beam”: Disponibilizado em 1976 e é o mais amplamente utilizado
atualmente. Esse aparelho utiliza uma poderosa fonte de raios-X e um grande
detector na forma de arco, o que dispensa a necessidade de translação.
IV. Tomógrafo com detectores estacionários: a fonte de raios-X rotaciona em
volta do paciente, mas vários detectores que compõem o círculo permanecem
estacionários. É menos comercializado que os de terceira geração devido ao
custo mais elevado e ao alto nível de espalhamento da radiação.
V. Recentemente, os avanços têm ocorrido com uso de multidetectores (TM) e
varredura em espiral. A varredura de feixes múltiplos permite a aquisição de
várias imagens ao mesmo tempo. O movimento da mesa do paciente permite
uma varredura em espiral (ou helicoidal).
VI. Tomografia volumétrica ou de feixe cônico (cone beam): foi desenvolvida para
reduzir custos e tamanho do equipamento e uso dedicado à imagem dento-
maxilo-facial. O TV utiliza um detector plano (bidimensional ou 2-D) que
permite adquirir toda a imagem em um movimento de translação.
O desenvolvimento da Tomografia Computadorizada causou um benefício tão
grande que proporcionou o Prêmio Nobel de Medicina de 1979 ao engenheiro inglês
Hounsfield e ao físico norte-americano Comark. O primeiro aparelho foi instalado no
Hospital Atkinson Morley em Londres. Ele acomodava somente a cabeça e
despendia 4,5min para a varredura e 1,5min para reconstrução da imagem em
computador (GARIB et al., 2007).
O tomógrafo multislice pode ser dividido em três partes: a) o conjunto
composto pela fonte de raios-X e pelo anel detector de radiação composto por
cristais de cintilação, que estão dentro do gantry (grua); b) o equipamento para
29
acomodação do paciente (mesa); e c) o computador para a reconstrução e
tratamento de imagens (GARIB et al., 2007).
Um feixe de raios-X é emitido e colimado. Ele atravessa o corpo humano e
atinge sensores eletrônicos sensíveis à irradiação não atenuada (FIGURA 01). A
fonte e o sensor se movimentam dentro do gantry (grua), que é composto
externamente por um anel estacionário. O sensor recebe o feixe de raios-X
atenuado de acordo com a absorção dos tecidos atravessados. O sinal recebido
pelas múltiplas projeções produzidas pela translação de 360o da fonte ao redor do
paciente são transformados em matrizes numéricas, as quais são utilizadas para
produzir a imagem tridimensional do objeto. Cada movimento de translação de 360o
produz uma fatia axial. A mesa é sucessivamente mudada a cada translação para
proporcionar visão completa do segmento do corpo a ser avaliado. Com o
desenvolvimento tecnológico do aparelho, a mesa foi programada para se mover
automaticamente, produzindo uma espiral em volta do paciente; sendo por isso
denominado de Tomografia Helicoidal. Outra vantagem é a inclusão da técnica multi-
fatias (multislice), onde 4, 8 ou mais imagens são produzidas por translação. Esta
nova tecnologia proporcionou maior velocidade de varredura e melhor resolução
espacial das imagens (GARIB et al., 2007).
30
FIGURA 01 - ESQUEMA DE PROJEÇÃO DE RAIOS-X PARA TOMOGRAFIA
MULTISLICE (ESQUERDA) E VOLUMÉTRICA (DIREITA).
FONTE: http://www.conebeam.com/ (Acessado em 06/09/2009)
Cada sinal da imagem no espaço é representado por um cubo. A face
superior do plano transversal do corpo é denominada de pixel e a face lateral do
plano sagital é denominada de voxel (espessura do corte). Cada ponto corresponde
a um valor da escala de Hounsfield, sendo -1.000 para o ar e +1.000 para o osso
cortical (GARIB et al., 2007). Esses valores são decorrentes da normalização pela
equação abaixo, onde µ é a densidade radiográfica e HU = Hounsfield Unit,
(SUKOVIC, 2003):
HUestrutura = 1000 * (µpaciente - µágua)/ µágua
A água apresenta valor 0 para esta escala. A densidade da água é dita neutra,
acima de zero é hiperdenso, e abaixo de zero é hipodenso. Por exemplo, a medula
óssea apresenta valores entre -20 e -40, devido à grande quantidade de lipídeos, e é
denominada hipodensa (GARIB et al., 2007).
31
O voxel (espessura do corte) pode variar de 0,5 a 20mm dependendo da
região a ser varrida e da qualidade da imagem desejada. Por exemplo, o valor de
1mm seria desejável para exame de diagnóstico de face (GARIB et al., 2007).
Este método de diagnóstico por imagem utiliza os raios-X que passam pelo
corpo humano e atingem sensores eletrônicos sensíveis a esta radiação. Essas
imagens digitais parciais são unidas produzindo o corpo nos três planos do espaço.
A imagem produzida pode ser vista em três dimensões (3D) ou como cortes finos de
imagem dos planos coronal, sagital ou axial (GARIB et al., 2007).
Garib et al. (2007) em sua revisão afirmaram que a TC produz imagens mais
nítidas e com mais detalhes. As análises quantitativas com TC apresentam elevada
acuracidade e precisão, ou seja, apresentam dimensão similar ao objeto avaliado e
são reprodutíveis, respectivamente. A TC é também altamente sensível e específica,
ou seja, baixos índices de falso-negativo e falso-positivo. O poder de contraste da
TC em relação ao da radiografia convencional é maior. O contraste da TC atinge
5000 tons de cinza por pixel. Isto permite um alto grau de reconhecimento de
diferença de densidade e a manipulação da imagem de modo a evidenciar
estruturas, como por exemplo, o uso de ampliação da imagem. A TC apresenta duas
grandes desvantagens: primeiro, o fenômeno de média dos volume parciais, ou seja,
quando a borda de uma estrutura atinge até a metade do pixel e não é registrada;
segundo, o artefato de imagem com efeito raios hiperdensos centrífugos, os quais
são decorrentes da presença de metais.
Costa (2007) afirmou através de sua revisão que a radiografia panorâmica
não é completamente confiável para avaliar a altura óssea vertical de instalação de
implantes. Assim, a radiografia panorâmica pode ser adequada se várias
necessidades forem cumpridas: a altura vertical for superior a 10mm, a espessura
32
óssea for evidente, existir necessidade de reduzir o custo financeiro e haver uma
elevada destreza do operador. Caso contrário, a tomografia deve ser a técnica de
escolha, a qual é confiável para adequada avaliação de acidentes anatômicos.
A tomografia multislice (TM) permite padronização espacial. O paciente fica
deitado na mesa com o Plano de Camper (linha imaginária que vai da borda inferior
da asa do nariz à ponta do tragus na orelha) e o Plano Sagital Médio (linha
longitudinal que é definida pelo centro da Glabela e do Filtro Labial) perpendiculares
ao solo. O paciente é mantido nessa posição por meio de uma cinta plástica que
envolve o topo da cabeça. Um espaçador plástico também é colocado entre as
arcadas para provocar a desoclusão dentária (GARIB et al., 2007).
A primeira imagem gerada é similar a uma telerradiografia lateral, denominada
escanograma ou scout. Esta imagem é usada para delimitar a região de interesse e
a inclinação dos cortes axiais, sendo que este plano é perpendicular ao plano
sagital. Os cortes axiais podem ser paralelos ao plano palatino ou ao plano oclusal.
O primeiro caso é para a maxila e o segundo, paralelo à base da mandíbula, para a
mandíbula. A posição do paciente não se altera durante o exame, mas o gantry tem
que se ajustar às necessidades da seleção (GARIB et al., 2007).
As imagens originais são dos planos axiais. Por exemplo, para a mandíbula
são necessários cerca de 30 cortes, pois a altura de interesse tem pouco menos de
30mm e a necessidade de distância entre os cortes é cerca de 1mm para formação
de uma boa imagem para diagnóstico. O computador também pode reconstruir as
imagens em outros planos, sendo portanto denominado de reconstrução multiplanar
(GARIB et al., 2007). O planejamento cirúrgico de implantodontia faz com que um
dos cortes axiais, de preferência próximo da cervical dentária, seja utilizado para
definir a linha que dividiria o dente na porção média da distância vestíbulo-lingual. O
33
plano que contém essa linha é paralelo ao arco dental e produzirá um novo corte
(Plano Panorâmico Tomográfico), compatível com a imagem de uma radiografia
panorâmica, mas sem sobreposição de estruturas anteriores e posteriores. A
imagem perpendicular a esse corte, Planos Transversais (ou ortorradiais ou trans-
axiais ou oblíquos), mostra o corte do dente na porção média e no sentido vestíbulo-
lingual do dente. Essa imagem associada à imagem panorâmica proporciona
excelentes referências anatômicas para a escolha do posicionamento do implante
(GARIB et al., 2007).
As vantagens da TM são: eliminação da sobreposição de estruturas,
amplificação da resolução atribuída ao grande contraste da imagem e possibilidade
de reconstruí-las nos planos axial, coronal, sagital, transversal e panorâmico
tomográfico; bem como possibilitar a visualização tridimensional (GARIB et al.,
2007). Ainda, as folhas de imagens podem apresentar as estruturas em tamanho
real.
As desvantagens desta técnica podem ser resumidas em dois aspectos: dose
de radiação mais elevada e custo elevado (GARIB et al., 2007). Logicamente, estes
aspectos provocam outros efeitos em cascata. A instalação de um equipamento
muito caro e com proteção de radiação especial inviabiliza seu uso em ambiente
clínico. Logo, é geralmente inviável como procedimento transoperatório e a sua
riqueza de detalhes exigirá uma profunda especialização do profissional. Diante
destas limitações, uma nova tecnologia foi desenvolvida, a Tomografia Volumétrica
(TV), como será descrita mais adiante.
A tomografia computadorizada apresenta várias possibilidades de uso, sendo
que é intensamente citada para uso em cirurgias complexas. Van Steenberghe et al.
(2005) descreveram a retrospectiva de vinte e sete casos clínicos de Cirurgia Guiada
34
com Guia Estereolitográfico (CGE). Esta técnica foi proporciona o planejamento
virtual a partir dos dados da imagem da TM. Inicialmente, uma prótese dentária foi
planejada para reabilitação dentária de cada paciente. Uma réplica da prótese foi
produzida em acrílico e foi usada como guia tomográfico. As tomadas tomográficas
foram feitas do guia tomográfico e do paciente usando o guia. O planejamento de
instalação dos implantes foi feito virtualmente. Os dados do planejamento foram
usados para produzir o guia estereolítico. Este dispositivo foi fixado na cavidade oral
e permitiu alta precisão para a instalação dos implantes no ato cirúrgico. Ao final, a
prótese foi fixada sobre os componentes protéticos intermediários que foram
colocados sobre os implantes de modo imediato. Esse tipo de cirurgia guiada foi
considerada um sucesso para pacientes edêntulos, mas também foi sugerida para
situações de cirurgia em etapas e para edentulismo parcial. Uma primeira avaliação
pós-operatória, após 3 meses da cirurgia, revelou que a grande maioria dos 27
pacientes ficaram satisfeitos com os aspectos funcional, estético e sensorial; mas, a
dificuldade com a fala atingiu satisfação completa para apenas 50% dos pacientes.
Uma segunda avaliação com 24 pacientes revelou que, após um ano, o aspecto
funcional foi considerado excelente (16) ou bom (8), enquanto que a parte estética
foi excelente (18) na grande maioria dos casos, mas também bom (3), aceitável (2) e
inaceitável (1). Neste último caso, a prótese foi refeita para corrigir o desvio de linha
média. Van Steenberghe et al. (2005) também concluíram através deste estudo
multicentro que o planejamento por software permite a instalação adequada dos
implantes para receber carga imediata de um prótese pré-fabricada. 184 implantes
foram instalados do Sistema Mk III Brånemark com superfície TiUnite (Nobel
Biocare AB) com a técnica de Cirurgia Guiada em campo fechado em maxila. O Guia
Cirúrgico foi previamente imerso em solução alcoólica de clorexidina para promover
35
assepsia adequada. Seis a oito implantes foram instalados por paciente. O diâmetro
dos implantes era de 3,75 ou 4mm e o comprimento variou de 7 a 15mm, sendo que
cerca de 77% tinham entre 13 e 15mm. A qualidade óssea foi cerca de 87% para o
tipo II e o III, sendo que o tipo III foi levemente superior ao número de casos de tipo
II. O tempo clínico cirúrgico-protético foi cerca de uma hora. 24 pacientes foram
avaliados após um ano de reabilitação oral, sendo que nenhum implante foi perdido
e todas as próteses estavam fixadas e funcionais. No entanto, um dos pacientes
preferiu retirar a prótese fixa e voltar a utilizar a removível, apesar de apresentar
implantes estáveis. Bruxismo foi verificado em seis pacientes. Quatro pacientes
mostraram sinais de mucosa e gengiva inflamada com conseqüente hiperplasia.
Outras complicações observadas foram: dor moderada em até um mês de pós-
operatório em quatro pacientes, fístula marginal em um paciente e curada em três
semanas, fratura de material oclusal em dois pacientes, perda de um parafuso de
fixação em um paciente, pequena discrepância na interface de conector em um
paciente e desvio da linha média em um caso. A reabsorção óssea depois de 1 ano
foi de 1,2mm (desvio-padrão = 1,1) na mesial e 1,1mm (desvio-padrão = 1,0) na
distal. Esse nível de reabsorção foi considerado similar aos estudos de implantes
com técnica de carga imediata.
A TM pode ser usada para detectar pequenas patologias devido à sua alta
resolução, mas ainda não é viável economicamente para a grande maioria dos
casos. Por exemplo, Boucher et al. (2000) relataram um caso clínico em que uma
dor persistente relacionada à obturação endodôntica e fenestração apical só poderia
ser caracterizada por TM. A reconstrução por tomodensitometria com imagem
tridimensional foi adequada. Esses mesmos autores destacam, que apesar do
sucesso de diagnóstico, o elevado custo da avaliação pela TM e o alto grau de
36
exposição aos raios-X limita o uso desta técnica, apesar de ser a única que
permitiria esse diagnóstico.
2.4 TOMOGRAFIA VOLUMÉTRICA
Esta técnica é também denominada de tomografia de feixe cônico ou
tomografia cone beam. Este método de diagnóstico por imagem também utiliza
irradiação por raios-X que passa pelo corpo humano e atinge o sensor eletrônico
plano sensível a esta radiação. Este equipamento foi especialmente adaptado às
necessidades de diagnóstico dos tecidos mineralizados dento-maxilo-faciais com
mínima distorção. Esta tecnologia utiliza doses de irradiação significativamente
reduzidas quando comparada à TM (GARIB et al., 2007; De VOS et al., 2009).
A TV foi inicialmente usada em radioterapia, imaginologia vascular e
microfotografia de pequenos espécimes usados em estudos biomédicos ou
industriais (SCARFE e FARMAN, 2008). Em 1998, Mozzo et al. da Universidade de
Verona apresentaram resultados preliminares do tomógrafo NewTom-9000
adaptados exclusivamente para uso odontológico. Este equipamento necessitava de
apenas 1/6 da exposição aos raios-X do que a necessária pela TM. Outros
equipamentos foram desenvolvidos quase que simultaneamente por diversos
fabricantes (GARIB et al., 2007). Por exemplo, Yamamoto et al. (2003)
desenvolveram um TV denominado “CB MercuRay” com suficiente resolução
espacial (2Lp/mm) e resolução de imagem tridimensional (3-D; 1,25Lp/mm). A
distorção de imagem foi baixa o suficiente (94,53% do valor ideal e desvio padrão de
circularidade, ou seja, do comprimento da circunferência de 0,01mm) para
diagnóstico da região dento-maxilo-facial. Estes fatos fizeram com que esses
37
autores concluíssem que existe um grande potencial de aceitação deste aparelho
para uso odontológico.
Os componentes são similares ao da TM: a) a fonte de raios-X e o sistema
detector ficam em lados opostos ao paciente; b) a acomodação do paciente depende
do fabricante (deitado em mesa, sentado em cadeira ou em pé com a mão apoiada);
e c) o computador para a reconstrução e tratamento de imagens (GARIB et al.,
2007).
O paciente é colocado na posição deitada, sentado ou em pé. O NewTom-
9000 e o i-CAT, são exemplos desses dois primeiros posicionamentos,
respectivamente. O aspecto visual do NewTom-9000 é muito similar ao TM,
enquanto que o i-CAT lembra mais um equipamento de radiografia panorâmica para
um cadeirante. Um feixe de raios-X é emitido na forma de cone com ápice voltado
para a fonte. Os raios-X passam pelo corpo humano e atingem o sensor. O conjunto
fonte-sensor faz apenas um giro de 360o ao redor do paciente. A um certo grau de
giro, por exemplo a 1o, é adquirida uma imagem não tratada (dado bruto ou raw
data) da cabeça do paciente. A volta completa leva de 10 a 70s e corresponde ao
tempo de exame. Essas imagens digitalizadas são manipuladas pelo computador
para construir a imagem em 3D e os demais planos citados na TM (GARIB et al.,
2007).
Os raios-X podem ser detectados por dois tipos de sensores: o intensificador
de imagem ou o dispositivo acoplado à carga (CCD – charge-coupled device). O
primeiro, usa um detector plano (flat-panel detector – FPD) consistindo de um
monitor cintilador e uma matriz de sensor de silício para fótons. Na outra tecnologia,
um feixe de raios-X é convertido em sinal ótico por cristais de iodeto de césio e
38
então convertidos em fótons-elétrons. Esses elétrons são acelerados e convertidos
em sinal ótico que é detectado pelo CCD. (YAJIMA et al., 2006)
A FIGURA 02 mostra a seqüência de etapas de aquisição (lado esquerdo) e
de reconstrução da imagem 3D (lado direito). As imagens brutas bidimensionais
adquiridas pelo sensor são processadas de modo a criar um conjunto de dados
volumétricos. A reconstrução utiliza entre 100 e 600 imagens planas brutas com
mais de um milhão de pixels e resolução de 12 a 16 bits. O grande número de dados
exige computadores com bom desempenho para aquisição e tratamento de dados.
O tempo de reconstrução varia de acordo com os parâmetros de aquisição (tamanho
do voxel, campo de visão ou FOV – field of view e número de projeção), hardware
(velocidade do processador e taxa de transferência de dados) e tipo de algoritmo do
software de reconstrução (SCARFE e FARMAN, 2008).
O estágio de aquisição se inicia com coleção de imagens (A1); ver lado
esquerdo da FIGURA 02. Os sinais do sensor (A2) e o alinhamento (A3) devem ser
confirmados. O sinal dos pixels deve ser comparado com vários pixels sem sinais de
modo a corrigir a linha de base de sinais elétricos. Uma calibração linear de resposta
é feita através do uso de um fator de ganho (A4). Os pontos com respostas ilógicas
são corrigidos através de interpolação (A5). Por último, o cintilador e/ou o fotodiodo
exibem sinais residuais que produzem a necessidade de fazer também essa
correção (A6) (SCARFE e FARMAN, 2008).
39
A. Estágio de Aquisição B. Estágio de reconstruçãoA1. Coleção de imagens B1. Formação de sinograma
A2. Pré-processameno do detector B2a. Conversão
de sinograma
B2b. Correção de
sinogramaA3. Correção de desalinhamento B3. Reconstrução – algoritmo FDK
A4. Calibração de ganho B4. Ponderação dos dados de
projeçãoA5. Interpolação de defeitos B5. Filtragem do dados ponderados
A6. Correção de artefatos de tempo B6. Retroprojeção dos dados
ponderados
FIGURA 02 - DIAGRAMA DE BLOCO DOS ESTÁGIOS DE AQUISIÇÃO E DE
RECONSTRUÇÃO.
FONTE: SCARFE e FARMAN, 2008
O estágio de reconstrução, conforme lado direito da FIGURA 02, inicia com a
produção de um sinograma, que é uma imagem composta por cada linha de cada
imagem de projeção (B1). Um padrão de informação que pode ser descrito por uma
função de onda (B2a) é decorrente do movimento de translação e é utilizado para
correção dos sinogramas (B2b). A reconstrução (B3) é feita por um algoritmo
matemático, por exemplo o FDK (método de Feldkamp, Davis e Kress). Os ruídos e
os artefatos são potencializados pela operação de reconstrução e são corrigidos por
ponderação dos dados (B4) e uso de filtros (B5). A retroprojeção dos dados
ponderados (B6) produz a imagem em um único volume, ou seja, a imagem 3D
(SCARFE e FARMAN, 2008).
A TV apresenta software mais específico para odontologia. Ele permite gerar
a imagem tridimensional (3D) e imagens bidimensionais do paciente. As imagens
planas podem ser apresentadas como réplicas das radiografias dentárias
convencionais (por exemplo, panorâmica e telerradiografias em norma lateral e
40
frontal), bem como cortes de uso específico da odontologia, como os cortes
transversais da panorâmica tomográfica. A distância entre os cortes contíguos pode
ser inferior ao 1mm, geralmente limite da TM. A TV permite a realização de medidas
lineares e angulares, bem como colorir estruturas anatômicas de interesse, como
canal mandibular, dentes interproximais, etc. A TV apresenta o pixel e voxel
isométricos (apresentam mesmo valor, cubo) e são menores que 1mm; podendo
estar entre 0,119 e 0,4mm (GARIB et al., 2007). Existem modelos que podem
apresentar volumes anisométricos e sua resolução pode compreender de 0,076 a
0,4mm (SCARFE e FARMAN, 2008). A TV apresenta muito boa resolução, alta
acuracidade e boa nitidez. Sua imagem permite distinguir esmalte, dentina, cavidade
pulpar e cortical óssea. Os artefatos metálicos são menos negativos para qualidade
da imagem do que na TM (GARIB et al., 2007); por outro lado, estudos para redução
desse efeito negativo têm sido feitos. Por exemplo, Zhang et al. (2007) propuseram
um novo método de tratamento dos dados, onde o software reduz este efeito
negativo.
A TV expõe o paciente a menor intensidade de raios-X do que a TM. Ainda,
embora exponha o paciente entre 4 a 15 vezes mais radiação do que numa tomada
de radiografia panorâmica, ela se equivale à exposição necessária para um
levantamento periapical convencional (GARIB et al., 2007).
Concluir se a TV é superior à TM é impossível, pois depende do fabricante
dos dois equipamentos e do tipo de uso. Mas, de modo geral, os trabalhos
apresentam resultados muito próximos como mostraremos a seguir. Mischkowski et
al. (2007a) consideram que não existe diferença relevante entre a TM e a TV para a
maioria das aplicações odontológicas. Os resultados de seu estudo foram baseados
na TV Galileos (Sirona Dental Systems Inc, Benshein, Alemanha) e na TM Somatom
41
Sensation 6 (Siemens Medical Solution, Erlangen, Alemanha) com 6 detectores por
linha. Ambos os equipamentos produziram informações lineares e volumétricas
satisfatórias, sendo que a TM apresentou maior acuracidade em ambas as
categorias. O erro médio absoluto para distâncias lineares foi de 0,26mm (±0,18mm)
para a TV e de 0,18mm (±0,17mm) para a TM; sendo p=0,196 para teste t pareado.
Esses dados também foram convertidos por normalização e os percentuais, sendo
0,98% (±0,73%) para a TV e 1,26% (±1,50%) para a TM. Os resultados foram
obtidos a partir de 100 medições de um crânio humano seco. 25 medidas foram
realizadas para a geometria deste espécime entre pontos de referência criados com
guta-percha. O erro médio absoluto para volumes foi de 1,78mL (±0,99mL) para a
TV e de 1,23mL (±0,93mL) para a TM. Estes valores foram determinados
diretamente nos espécimes e nas imagens de visualização em 3D com os dados no
formato DICOM através do uso do software de visualização Amira 3.1.1. (Mercury
Computer Systems, Chelmsford, MA). Os autores também determinaram volume de
peças de PTFE (politetrafluoretileno) para avaliar a precisão volumétrica. O TV
apresentou erro médio absoluto de 1,78mL (±0,99mL) e o TM de 1,23mL (±0,93mL),
ou seja, 6,01% (±1,49%) e 4,42% (±1,99%), respectivamente.
Yajima et al. (2006) avaliaram o potencial do uso da TV (CB Throne, Hitachi
Medical Corp., Tokyo, Japão) em algumas aplicações odontológicas, o qual usa
intensificador de raios-X. Este equipamento mostrou perfeitamente a articulação
têmporo-mandibular, as estruturas dentárias, bem como demais imagens vistas
também através da TM. Os autores ilustram várias aplicações, podendo ser
destacada a capacidade de identificar fratura radicular dentária, cárie dentária, cisto
radicular e desempenho do disco articular. Neste caso, os detalhes do disco articular
são evidenciados com o uso de contraste à base de iodo.
42
Hashimoto et al. (2007) compararam a TM (Astejon Super 4 edition, Toshiba
Medical Co, Tokyo, Japão) e a TV (3DX, Morita, Kyoto, Japão). Os itens avaliados
foram calo ósseo, esmalte, dentina, cavidade pulpar, lâmina dura e espaço do
ligamento periodontal. Quase todas as imagens utilizadas revelaram que a TV foi
estatisticamente superior à TM para quatro avaliadores.
O nível de exposição depende de fatores como:
a) fonte de raios-X
A fonte pode ser contínua ou pulsátil. A fonte de radiação contínua é
tecnicamente mais simples. Mas, como cada imagem projetada é feita
seqüencialmente por meio de captura de imagens únicas de feixes de raios-X
atenuados, o paciente será exposto a radiações inúteis para a produção de imagem.
Alternativamente, os feixes de raios-X podem ser pulsáteis e coincidentes com a
amostragem do detector. Esta técnica, que reduz a exposição no paciente, é
utilizada na Accuitomo, CB Mercu-Ray, Iluma Ultra Cone e Prexion 3D (SCARFE e
FARMAN, 2008).
b) campo de visão
A dimensão do campo de visão ou FOV (field of view), corresponde ao volume
de varredura, depende do tamanho e da forma do detector, da geometria do feixe de
projeção e da capacidade de colimar o feixe. O tamanho ideal para o FOV pode ser
selecionado para cada paciente de acordo com a área de interesse para diagnóstico
(SCARFE e FARMAN, 2008), por exemplo:
♦ região localizada: menor que 5cm (ex. dento-alveolar ou articulação
têmporo-mandibular)
♦ arco único: 5 a 7cm (ex. maxila e mandíbula)
43
♦ inter-arco: 7 a 10cm (ex. maxila e inclusão das conchas nasais
inferiores)
♦ maxilo-facial: 10 a 15cm (maxila e inclusão da região de násio)
♦ craniofacial: maior que 15cm (da borda inferior da mandíbula ao vértice
da cabeça)
A varredura unilateral, só a metade direita ou só a esquerda do paciente, evita
a exposição desnecessária à radiação. Scanora 3D permite essa técnica. A
possibilidade de variar a colimação evita a exposição desnecessária à radiação
(SCARFE e FARMAN, 2008).
A varredura produz como dados de imagem bruta (raw data) várias imagens
planares, similar à lateral da cabeça, por unidade de tempo. O número de projeções
é fixo para alguns modelos (por ex., NewTom 3G, Iluma, Galileos e Promax 3D) e
variável para outros (por ex., i-CAT, PreXion 3D). Quanto maior o número de
imagens brutas, menor será a espessura, maior será a base de dados e,
conseqüentemente, maior será a relação sinal/ruído. Isto permite melhor resolução
espacial e de contraste, bem como redução dos efeitos negativos dos artefatos
metálicos e atenuação de sinais descontínuos (smoothing). Por outro lado, essa
varredura mais detalhada necessita de mais tempo, o que expõe o paciente a maior
irradiação (SCARFE e FARMAN, 2008).
O giro completo do conjunto fonte-detector (360o) exige maior tempo de
varredura, o que aumenta a relação sinal/ruído e, conseqüentemente, produz melhor
qualidade final. A translação parcial (por ex., Galileos e Promax 3D) produz bons
resultados com o uso do algoritmo FDK (método de Feldkamp, Davis e Kress). Por
outro lado, uma baixa sensibilidade do pixel detector e uma baixa taxa de leitura
também provocam uma lentidão na varredura e, conseqüentemente, uma exposição
44
excessiva. Quanto menor o pixel, maior será a resolução e, conseqüentemente, os
detalhes, mas também será necessária uma maior exposição (SCARFE e FARMAN,
2008).
O custo de aquisição menor, o tamanho mais compacto do equipamento, a
menor exigência de proteção à radiação por raios-X e a maior exigência de mercado
para diagnóstico fazem com que o uso da TV seja cada vez mais comum (GARIB et
al., 2007). Além disso, o uso de robôs para a cirurgia por estereotaxia (CGE) começa
a ser viabilizado através das imagens intra-operatórias obtidas pela TV.
Os seres vivos estão expostos à radiação ionizante naturalmente, sendo
através de exposição a fontes naturais presentes na terra ou provenientes do
espaço (RAGIOLOGYINFO, 2009). Segundo a RadiologyInfo, um americano está
exposto a cerca de 3mSv (3000µSv) por ano. Este valor varia de acordo com a
altitude da cidade em que se reside, uma vez que a atmosfera funciona como um
escudo redutor. Um americano que vive no estado do Novo México ou do Colorado é
exposto a cerca de 1,5mSv (1500µSv) a mais do que se vivesse ao nível do mar. Um
outro aspecto interessante decorrente da via moderna é que apenas como
passageiro de um vôo, por exemplo de costa a costa dos Estados Unidos da
América, um indivíduo é exposto à radiação ionizante de 0,03mSv (30µSv). Assim, é
comum comparar as doses de exposição durante a avaliação radiográfica e a
exposição média a que somos expostos naturalmente (3mSv ou 3000µSv). Por
exemplo, um análise por TM de cabeça e pescoço para seios da face tem uma dose
de radiação efetiva de 0,6mSv (600µSv), ou seja, corresponde a 2 meses de
exposição natural ao nível do mar.
A TABELA 02 mostra os dados apresentados por Scarfe e Farman (2008)
para doses efetivas de radiação ionizante. A exposição anual per capita considerada
45
por estes autores foi de 3,6mSv (3600µSv) por ano; um pouco maior do que a
apresentada anteriormente. A dose efetiva de uma TV varia de 29 a 477µSv (ou
seja, 0,8 a 13% da exposição natural) dependendo do modelo e da técnica de
análise. Isto faz com que possa ser observada uma redução entre 98,5% a 76,2%
em relação à exposição de uma TM (aproximadamente 2000µSv).
Outra forma de comparação é utilizar a exposição necessária para a técnica
de radiografia panorâmica; a técnica extra-oral mais comumente utilizada na
odontologia (LEGG, 2003). Scarfe e Farman (2008) consideram que para esta
técnica ocorra uma exposição de cerca de 6µSv. Assim, a TV expõe o paciente a
uma exposição de 5 a 74 vezes a requerida pela panorâmica.
Pode ser concluído que a exposição necessária para a TV em relação à TM é
muito menor. A exposição necessária é muito menor do que a provocada pela
própria natureza. Por outro lado, a TV atual ainda não permite uma dose tão baixa
quanto a da radiografia panorâmica, o que faz concluir que a TV seja usada como
exame complementar; respeitando o princípio de ALARA.
46
TABELA 02. COMPARAÇÃO DAS DOSES EFETIVAS DE RADIAÇÃO DE ALGUNS SISTEMAS DE TV.
Dosea
Absoluta Comparativa
Exame Nível de exposição anualc
Modelo Técnica, FOV Dose efetiva, µSv Equivalente a no de
panorâmicasb
Equiv. a no de dias
de exposição natural
% de exposição
natural ao ano
CB MercuRayd 12in/ 9in/ 6in 477/ 289/ 169 74/ 45/ 26 48/ 29/ 17 13/ 8/ 4,7
Galileose Default/ maximum 29/ 54 5/ 9 3/ 5,5 0,8/ 1,5
i-CATd 12in/ 9in 135/ 69 21/ 11 13,5/ 7 3,7/ 1,9
Ilumac Low/high 61/ 331 10/ 53 6,2/ 33,5 1,7/ 9,2
Newtom 3Gd 12in/ 9in 45/ 37 7/ 6 4,5/ 3,5 1,2/ 1,0
PreXion 3Dc Standard/ high 69/ 160 11/ 25 7/ 16 1,9/ 4,4
ProMax 3De Small/ large 157/ 210 25/ 33 16/ 21,5 4,4/ 5,8
Fonte: SCARFE e FARMAN, 2008a usando cálculo da International Commission n Radiological Protection 1990.b Dados de Ludlow, J. B.; Davies-Ludlow, L. E.; Brooks, S. L. Dosimetry of two extraoral direct digital imaging devices: NewTom cone beam CT and Orthophos
Plus DS panoramic unit. Dentomaxillofac Radiol, v.32, p.229-234, 2003.c Anual per capita = 3,6mSv (3600µSv) por ano.d Dados de Ludlow, J. B., Davies-Ludlow, L. E.; Brooks, S. L. Dosimetry of 3 CBCT devices for oral and maxillofacial radiology: CB Mercuray, NewTom 3G and
i-CAT. Dentomaxillofac Radiol, v.35, p.219-226, 2006.d Dados de Ludlow, J. B., Davies-Ludlow, L. E.; Mol, A. Dosimetry of recently introduced CBCT unit for oral and maxillofacial radiology. Proceedings of 16th
International Congress of Dentomaxillofacial Radiology. Beijing, China, June 26-30, 2007, p.97.
47
Diversos modelos são comercializados atualmente (ver TABELA 03), o que
sugere uma grande mobilização para desenvolvimento tecnológico e de redução de
custos.
TABELA 03. SISTEMAS DE TOMÓGRAFOS CONE BEAM
Nome Modelo Fabricante / DistribuidorAccuitomo 3D Accuitomo – XYZ Slice
View Tomography
Veraviewpacs 3D
Morita Mfg. Corp., Kyoto, Japão
Galileos Sirona Dental Systems, Charlote,
EUAHitachi CB MercurRay/CB Throne Hitachi Medical Systems, Tokyo,
Japãoi-CAT Classic/Next generation Imaging Sciences International,
Hatfield, EUAILUMA Ultra Cone Beam CT
Scanner
IMTEC Imaging, Ardmore, Distribuído
pela KODAK Dental Systems,
Carestream Health, Rochester, EUAKaVo 3D eXam KaVo Dental Corp., Biberach,
AlemanhaKODAK 9000 3D KODAK Dental Systems, Carestream
Health, Rochester, EUANewTom 3G/NewTom VG QR, Inc., Verona, Itália, Dent-X
Visionary Imaging, Elmsford, EUAPicasso Series Trio/ Pro/Máster E-Woo Technology Co., Ltd./Vatech,
Giheung-gu, Coréia PreXion 3D - TeraRecon Inc., San Matco, EUAPromax 3D Planmeca OY, Helsinki, FinlândiaScanora 3D Dental ConeBeam Soredex, Helsinki, FinlândiaSkyView 3D Panoramic Imager My-Ray Dental Imaging, Imola, Itália
FONTE: SCARFE e FARMAN, 2008
Uma extensa revisão feita por De Vos et al. (2009), que englobou 177 artigos
científicos do período de 1998 a 2007, revelou que a maioria deles se referem às
aplicações clínicas (86 artigos), aos aspectos técnicos (65 artigos), à dose de
irradiação (16 artigos) e os demais eram resumos com visão geral da técnica. A
maioria dos artigos se referiam a cirurgia maxilo-facial (35), seguido por diagnóstico
48
dento-alveolar (25), ortodontia (14), implantodontia (11), endodontia (4), periodontia
(3), odontologia em geral (1), odontologia forense (1) e otorrinolaringologia (1).
a) Diagnóstico e semiologia
i) avaliação de qualidade de tecido ósseo, patologias ósseas, fratura óssea e
deformidade da estrutura maxilo-facial (YAJIMA et al., 2006; SCARFE e FARMAN,
2008; TALWAR e CHEMALY, 2008; WHITE e PAE, 2009);
ii) avaliação e diagnóstico de patologia associada à articulação têmporo-
mandibular (CEVIDANES et al., 2006; YAJIMA et al., 2006; SCARFE e FARMAN,
2008; TALWAR e CHEMALY, 2008; WHITE e PAE, 2009);
iii) avaliação pré-operatória de dentes impactados (YAJIMA et al., 2006;
SCARFE e FARMAN, 2008);
iv) avaliação ortodôntica com cefalometria tridimensional (SCARFE e FARMAN,
2008);
v) avaliação de viabilidade de cirurgia guiada com guia estereolitográfico e
cirurgia assistida impactados (SCARFE e FARMAN, 2008);
vi) avaliação de cárie e de fratura radicular (YAJIMA et al., 2006);
vii) avaliação do índice carpal (WHITE e PAE, 2009);
viii) avaliação de injúrias causadas por armas de fogo em ciência forense (Von
SEE et al., 2009).
b) Ortodontia
i) avaliação do posicionamento tridimensional de dentes retidos e sua relação
com os dentes e estruturas vizinhas (GARIB et al., 2007);
49
ii) avaliação do grau de reabsorção radicular de dentes adjacentes a caninos
retidos (GARIB et al., 2007);
iii) visualização de tábuas ósseas vestibular e lingual e sua remodelação após
movimentação dentária (GARIB et al., 2007);
iv) avaliação das dimensões transversas das bases apicais e das dimensões
das vias aéreas superiores (GARIB et al., 2007);
v) avaliação da movimentação dentária para região de osso atrésico ou com
invaginação do seio maxilar (GARIB et al., 2007);
vi) avaliação de defeitos e enxerto ósseo na região de fissuras lábio-palatais
(GARIB et al., 2007);
vii) avaliação para análise qualitativa e quantitativa para colocação de mini-
implantes de ancoragem de ortodôntica (GARIB et al., 2007);
viii) medição exata da distância mésio-distal de dentes permanentes não
irrompidos para avaliação de discrepância dente-osso na dentadura mista (GARIB et
al., 2007);
ix) avaliações cefalométricas para acompanhamento de tratamento (GARIB et
al., 2007), mudança de tratamento ortodôntico e estabilidade final (CEVIDANES et
al., 2006);
x) avaliação de diferença entre os hemisférios faciais (CEVIDANES et al.,
2006) e do crescimento maxilo-facial decorrente de tratamento ortodôntico
(CEVIDANES et al., 2009);
xi) geração de dados para aplicação da metodologia SureSimile’s, o que
permite redução de tempo de tratamento, por ex. de 24 para 14 meses, com
conseqüente aumento de lucro para o profissional (LIN, 2009).
50
c) Endodontia
i) diagnóstico e morfologia dentária (COTTON et al., 2007);
ii) diagnóstico diferencial de patologia não endodôntica (COTTON et al., 2007);
iii) avaliação de fratura dentária (COTTON et al., 2007);
iv) avaliação de reabsorção e perfuração radicular (COTTON et al., 2007);
v) avaliação anatômica pré-cirúrgica (COTTON et al., 2007);
vi) diagnóstico de lesão endodôntica de origem de inadequada instalação de
implante dentário (COTTON et al., 2007).
d) Cirurgia
i) acompanhamento e planejamento de cirurgias de articulação têmporo-
mandibular (ROSA et al. 2004; TALWAR e CHEMALY, 2008);
ii) avaliação de necessidade de cirurgia de levantamento de seio maxilar e de
enxertos ósseos e acompanhamento de eficácia dos enxertos (SATO et al., 2004;
AJZEN et al., 2005; HAMADA et al., 2005) exodontia e instalação imediata de
implante (SCLAR, 2007);
iii) realização de cirurgias em campo fechado (Van STEENBERGHE et al.,
2005; SCLAR, 2007);
iv) construção de protótipos, ou réplica anatômica específica do complexo
dento-maxilo-facial, seja para planejamento ou simulação de cirurgia CGP (SIGARE
et al. 2006; ROSA et al. 2004; CURCIO et al., 2007; TALWAR e CHEMALY, 2008);
v) planejamento de cirurgia ortognática (WHITE e PAE, 2009);
vi) planejamento e realização de cirurgia estereolitográfica (SUKOVIC, 2003;
Van ASSCHE et al. 2007);
vii) realização de cirurgia guiada por estereotaxia (POHLENZ et al., 2007).
51
2.5 USO DA TOMOGRAFIA VOLUMÉTRICA NA ODONTOLOGIA
A TV possibilita a visualização das estruturas em terceira dimensão (3D), o
que não é possível com imagens radiográficas intra-orais, panorâmicas e
telerradiografias frontal e lateral. Os dados da TV também podem fornecer imagens
nos três planos clássicos (axial, sagital e coronal) e em um número quase infinito de
possibilidades de planos arbitrários. A reconstrução de imagem 3D permite que o
plano selecionado produza os cortes sem distorção das respectivas projeções.
Essas imagens podem ser ampliadas, ser usadas para realizar medições e,
inclusive, adicionar anotações (SCARFE e FARMAN, 2008).
A AAOMR (American Academy of Oral and Maxillofacial Radiology) tem
estabelecido parâmetros de utilização (parameters of care) racional da TV
relacionados ao uso de imagens para diagnóstico, planejamento de tratamento,
acompanhamento de lesões e injúrias (como da articulação têmporo-mandibular),
doenças de arcos dentários e planejamento de implante. As imagens também
podem ser utilizadas para construção de protótipos (TALWAR e CHEMALY, 2008).
A TV também é muito importante para cirurgias ortognáticas. Swennen et al.
(2009) relataram o potencial do uso da TV (i-CAT, Imaging Sciences International,
Inc, Hatfield, EUA) no planejamento cirúrgico baseado na visualização detalhada da
relação inter-oclusal. As impressões dos arcos dentais em uma placa em cera foram
usadas para estabelecer a oclusão final planejada. O erro de registro médio foi de
0,18±0,10mm (com valores entre 0,13 e 0,26mm), o que revela o grande potencial
desta filosofia de planejamento. Cevidanes et al. (2006), bem como em Cevidanes
et al. (2009), mostraram que a TV (i-CAT, Imaging Sciences International, Inc.,
Hatfield, EUA) é também importante para acompanhar a alteração de posição dos
52
tecidos ósseos decorrente de uma cirurgia ortognática, bem como a estabilidade
permanente do conjunto de arcos maxilares.
A natureza isotrópica do conjunto de dados volumétricos permite o
seccionamento não ortogonal. Essas imagens bidimensionais não axiais são
denominadas de MPR (Multiplanar Reformation). O modo MPR inclui imagens
oblíquas, panorâmica tomográfica, e transversais isentas de distorção. Assim, a
região de interesse ou de diagnóstico pode ser selecionada de modo a facilitar a
tarefa de avaliação e planejamento (SCARFE e FARMAN, 2008).
Uma forma de visualização das imagens para diagnóstico ou planejamento é
o uso de múltiplas janelas. Uma imagem axial ou um corte mais espesso de imagens
axiais com sobreposição de planos próximos, pouco anteriores e posteriores ao
plano de corte, podem ser numeradas para definir os cortes transversais. Esta
imagem é comumente usada como referência para estabelecer as coordenadas das
demais imagens transversais. Um corte espesso de imagens sagitais pode produzir
uma imagem cefalométrica lateral, mas sem magnificação e distorção, que pode ser
usada para diversos fins. Assim, a MPR proporciona um número infinito de planos de
análise (SCARFE e FARMAN, 2008).
A imagem 3D pode ser alterada por software de modo a visualizar apenas
tecidos mais mineralizados, por exemplo somente os dentes. Ela também pode ser
usada para produzir a projeção de intensidade máxima, que permite ver toda
estrutura óssea tridimensional e os dentes. Existe ainda a técnica de volume
indireto, que permite a projeção volumétrica transparente, bem como a visualização
de estruturas superficiais (SCARFE e FARMAN, 2008).
Os raios-X são policromáticos. Os fótons de menor energia são mais
facilmente absorvidos do que os de maior energia. O feixe resultante, denominado
53
feixe endurecido – com maior energia média, provoca dois fenômenos: a) distorção
de estruturas metálicas devido a absorção diferencial – denominado de cupping
artifact, e b) bandas escuras e halos que podem aparecer entre dois objetos densos.
Estes artefatos são menos presentes para a TM, pois a TV apresenta o feixe mais
heterocromático e menor pico de ddp. Por outro lado, a redução de FOV em regiões
com peças metálicas, como restaurações e implantes, através de redução do
colimador, modificação da posição do paciente ou separação de arcadas melhoram
a qualidade da imagem. Os algoritmos de reconstrução mais recentes, p.ex. da
Scanora 3D (Sorodex, Finlândia), reduzem os efeitos de ruído. Por exemplo, a
qualidade da imagem devido à presença de metal e movimentação do paciente é
melhorada, apesar de usar uma quantidade reduzida de imagens brutas. Por outro
lado, exige melhor equipamento de informática e mais tempo de processamento.
Neste último caso, a movimentação do paciente produz erro de registro, o que
provoca inexatidão na reconstrução da imagem. Este efeito pode ser minimizado
com imobilização da cabeça e uso de menor tempo possível para a tomada
tomográfica. A remoção de objetos metálicos deve ser realizada sempre que
possível. (SCARFE e FARMAN, 2008). Por outro lado, o elemento de interesse pode
ser um artefato metálico. Por exemplo, Von See et al. (2009) concluíram que a TV é
superior à TM na avaliação de destruição causada por projétil de arma de fogo. O
diagnóstico dos danos estruturais do tecido duro é menos prejudicado com o uso da
TV, principalmente para os tecidos ósseos vicinais. Por outro lado, a TM mostrou os
tecidos moles com maiores detalhes e com bom detalhe, o que permite boa
distinção entre os diferentes tecidos e a precisa definição de suas margens.
Outra forma de melhorar a imagem da TV é o uso de intensificador de
imagem. Sato et al. (2004) apresentaram dois casos clínicos e destacaram que a TV
54
(Ortho-CT) com intensificador de imagem (Hamamatsu, Photonics) apresenta
acuracidade adequada para avaliar os seios maxilares, o canal incisivo e a cavidade
nasal, bem como é adequada para definir o nível de inserção, o comprimento e a
angulação do tecido ósseo para instalação de implantes dentários. As múltiplas
imagens bidimensionais disponíveis foram úteis para o planejamento pré-operatório
foram consideradas essenciais para o sucesso da operação.
A geometria da projeção dos feixe e o método de reconstrução produz três
efeitos negativos: a) volume parcial médio, b) sub-amostragem e c) efeito do feixe
cônico. O efeito de volume parcial médio é quando o voxel é maior que a resolução
espacial ou a resolução de contraste. A sub-amostragem é quando existem poucas
projeções brutas para reconstrução. Por último, o feixe cônico provoca perda de
informação na periferia do feixe, devido à redução de densidade do feixe. Estas
deficiências podem ser reduzidas ou eliminadas utilizando o tamanho de voxel
compatível, amostragens adequadas, posicionar o paciente de modo que a região
de interesse esteja paralela ao plano do círculos do feixe e utilizar um colimador de
feixe adequado ao FOV usado (SCARFE e FARMAN, 2008).
Uma grande área é irradiada na TV, logo, ocorre interação dos fótons e,
conseqüentemente, um efeito atenuador de sinal. A maioria dos ruídos é devido à
dispersão Compton produzida pelo espalhamento da radiação. Assim, a atenuação
que ocorre no detector não será apenas decorrente da estrutura física do objeto.
Essa atenuação não linear do detector é chamado de ruído. As razões entre os
fótons espalhados e emitidos são de 0,01 para a tomografia de feixe único, 0,05 e
0,15 para TM e podem ser tão grandes quanto 0,4 a 2,0 para TV. Ainda, problemas
com ruídos podem ser decorrentes de problemas com detector plano e com uso de
algoritmo inadequado para a manipulação de dados (SCARFE e FARMAN, 2008).
55
Três fatores limitam a resolução de contraste para os tecidos moles em TV. A
radiação espalhada contribui para o aumento do ruído e também reduz o contraste.
Os raios divergentes da TV causam um pronunciado efeito negativo, pois produz
uma grande variação ou não uniformidade da incidência de raios-X nos tecidos
moles. Isto provoca uma absorção não uniforme, com grande relação sinal-ruído no
cátodo em relação ao ânodo. Por último, os efeitos de artefatos são numerosos para
os detectores planos, o que afeta sua linearidade e sua resposta à radiação. Assim,
as aplicações da TV atualmente se restrinjam a tecidos mineralizados, sendo que
novas técnicas e dispositivos estão sendo investigados de modo a superar essa
limitação (SCARFE e FARMAN, 2008). Por outro lado, alguns estudos têm revelado
um ótimo resultado para os tecidos moles superficiais. Cevidanes et al. (2006)
mostraram casos clínicos onde as imagens de tecido duro e de tecido mole da
superfície da face foram convenientes para diagnóstico de assimetria. Cevidanes et
al. (2009) utilizaram a TV (i-CAT, Imaging Sciences International, Hatfield, EUA) para
avaliar o crescimento de tecidos duros, mas também de tecidos moles, de pacientes.
Essa técnica foi considerada válida e também reprodutível. A visualização da
superposição de modelos 3D e a distância das superfícies foram calculadas por três
ortodontistas. A TV foi feita antes e depois para três pacientes que sofreram
tratamento ortodôntico para maloclusão de Classe III. Os valores diferiram de 0,4mm
para mandíbula e 0,5mm para maxila entre os três avaliadores. Assim, essa técnica
foi recomendada para avaliação do complexo maxilo-facial. Fatunase et al. (2008)
revelaram que a TV pode ser convenientemente usada na avaliação de tecidos
moles, com erro menor que 5mm, para localização de área a ser tratada por terapia
de irradiação de câncer em seio. Morin et al. (2006) descreveram um sistema de TV
com mega voltagem (experimental) e seu potencial uso clínico na área médica, mais
56
precisamente na radioterapia guiada por imagem (IGTR ou image-guided radiation
therapy). Esse sistema também foi capaz de detectar distâncias submilimétrica para
tecido mineralizado, mas também foi capaz de permitir a visualização de tecido
mole, como a próstata. Essa TV ainda foi capaz de detectar distorção no cordão
espinhal não rígido, monitorar crescimento e redução de tumor e determinar posição
de tumor estacionário em pulmão. O efeito negativo da presença de metais foi
drasticamente reduzido com o uso da TV com megavoltagem.
Sukovic (2003) comparou a acuracidade entre o planejamento utilizando guias
cirúrgicos tradicionais e guias cirúrgicos planejados. Cinco mandíbulas em epóxi
foram avaliadas com a TV DentoCAT (Xoran Technologies). O lado direito das
mandíbulas foi submetido a cirurgias com guias cirúrgicos tradicionais e o lado
esquerdo a cirurgias com guias cirúrgicos estereolitográficos, os últimos foram
planejados por software (Surgicase, Materialise Inc.). As imagens das mandíbulas
pré e pós-cirurgia foram avaliadas pelo software Analyse 4.0 (Lenexa, KS, USA).
Este programa mostrava simultaneamente a imagem do planejamento e das
cavidades de osteotomia realizadas. A média entre a distância do planejamento e a
da osteotomia foi de 1,5mm na entrada e de 2,1mm no ápice para o guia cirúrgico
convencional. O erro foi significativamente menor, entre 0,9 e 1,0mm,
respectivamente, para o guia estereolitográfico.
Kobayashi et al. (2004) avaliaram a acuracidade na medida de distâncias pré-
definidas nas imagens obtidas pela TV e pela TM. Furos com brocas de 2mm foram
produzidos em 7 regiões da mandíbula; molar direito, pré-molar direito, canino
direito, linha média, canino esquerdo, pré-molar esquerdo e molar esquerdo. A
tomografia de cinco mandíbulas de esqueletos foram feitas com a TM Radix-Prima
(Hitachi Medical, Japão) e com a TV Dental 3D-CT (PSR 9000 [protótipo], Asahi
57
Roentgen, Japão). Duas distâncias, uma vertical e outra horizontal, foram medidas.
A mandíbula foi seccionada para a determinação da distância real entre os pontos
de referência. O erro foi calculado dividindo a diferença do valor medido das
imagens e o medido diretamente na mandíbula seccionada, dividido pelo valor
obtido diretamente da mandíbula e o resultado foi multiplicado por 100. O erro da TM
variou de 0 a 1,11mm (0 a 6,9%) e o da TV variou de 0,01 a 0,65mm (0,1% a 5,2%).
O teste t revelou diferença significativa entre os dois métodos, sendo que a TV foi a
melhor técnica. Além disso, a TV avaliou um bloco de 30mm x 42,7mm com fatias de
0,117mm, ou seja, a área de exposição foi muito pequena e com alto grau de
informação para a região de interesse, logo sem expor desnecessariamente o
paciente a raios-X.
Hamada et al. (2005) também confirmaram que a TV pode ser usada como
alternativa à TM. Eles avaliaram 13 pacientes jovens ou adulto-jovens usando a TV
(Dental 3D-CT, PSR 9000, Asahi Roentgem Inc. Co Ltda., Kyoto, Japão) com
intensificador de imagem. Esses pacientes receberam 17 implantes associados a
enxerto ósseo. Os autores destacaram que a técnica é clinicamente tão útil quanto a
TM, mas com menor custo e menor exposição à radiação.
Van Assche et al. (2007) avaliaram a acuracidade da transferência do
planejamento tridimensional de imagens obtidas por TV para a instalação de 12
implantes com guias cirúrgicos estereolitográficos. Três mandíbulas e uma maxila
foram avaliadas com a TV 3D Accuitomo (Morita, Japão; 80kV, 4mA, 17,5s) para os
arcos com os respectivos guias e para somente os guias (60kV, 1mA, 17,5s). A
reconstrução da imagem com cortes de 0,5mm necessitou 3min. A área radiográfica
compreendeu 60mm de altura e 60mm de diâmetro com tamanho de voxel de
0,125x0,125x0,125mm. Seis pontos de guta-percha foram feitos como referência
58
para uso da técnica de dupla varredura. O planejamento foi feito usando o software
Oralim (Medicim, Bélgica) e o guia estereolitográfico foi produzido pelo sistema
Procera (Nobel Biocare, Suécia). Após a cirurgia guiada, outra tomografia foi
realizada e as imagens do planejamento inicial e da situação final foram
comparadas. Um fator crucial, apontado como responsável pelos desvios, é a
instabilidade inerente do guia estereolitográfico sobre a mucosa. Foi também
verificado que é mais difícil instalá-lo em parcialmente desdentados do que em
edêntulos, pois a adaptação não é perfeita para superfícies rígidas, como dentes.
Este fato pode ser atribuído à falta de perfeição no guia para detalhes mínimos. Por
outro lado, a gengiva permite o ajuste melhor, mas também apresenta liberdade de
movimento que pode ser acima do desejado. Esta situação foi reduzida por ajuste
manual cuidadoso e uso de pinos de fixação do guia. Os implantes usados neste
estudo piloto tinham comprimentos entre 10 e 15mm. Eles mostraram um desvio
angular de 0,7o a 4o, sendo que o valor médio foi de 2o e o desvio-padrão de 0,8o,
quando comparados com o planejado. A precisão na inserção linear variou de 0,3 a
2,3mm, sendo que o valor médio foi de 1,1mm e o desvio-padrão de 0,7mm na
cervical e de 0,7 a 2,4mm no ápice, com média 2mm e desvio-padrão 0,7mm.
Ozan et al. (2009) compararam a acuracidade do uso de guia
estereolitográfico suportado em dente, osso ou mucosa. O desvio angular médio
(4,1±4,32o) e o desvio linear da porção cervical (1,11±0,7mm) e apical (1,41±0,9mm)
foram medidos para todos os implantes. Esses valores, respectivamente, para cada
tipo de suporte revelaram os seguintes valores para guia suportado em dente
(2,91±1,3o; 0,87±0,4mm; 0,95±0,6mm), em osso (4,63±2,6o; 1,28±0,9mm;
1,57±0,9mm) e em mucosa (4,51±2,1o; 1,06±0,6mm; 1,6±1mm). Logo, o guia
apoiado em dentes revelou o menor erro médio. Ainda, o desvio angular e o desvio
59
linear da porção cervical foi menor para mandíbula do que para maxila, enquanto
que o desvio apical não se revelou estatisticamente significativo.
2.6 CIRURGIA GUIADA POR TOMOGRAFIA
A odontologia contemporânea apresenta diversas técnicas em amplo
desenvolvimento. A cirurgia guiada é uma destas técnicas e utiliza dispositivos
físicos ou virtuais para controlar as ações cirúrgicas. A cirurgia guiada apresenta
diversos potenciais de aplicação, sendo que serão apresentados informações com
ênfase para a instalação de implantes dentários (Van STEENBERGHE et al., 2005;
SCLAR, 2007).
O planejamento de uma cirurgia clássica de instalação de implantes é feito
com imagens de uma radiografia panorâmica e, eventualmente, fotografias, bem
como de uso de modelos das arcadas do paciente. O cirurgião-dentista e seu
auxiliar utilizam essas imagens para realizar a instalação na melhor posição
planejada. Essa filosofia não permite prever com exatidão as várias camadas de
tecidos não mostrados ou sobre-expostos. Isto faz com que seja necessária a
exposição do tecido ósseo, ou seja cirurgia em campo aberto, e deve ser realizada
com uma exposição cuidadosa das camadas internas. O tempo cirúrgico acaba
sendo prolongado, o que desestimula o paciente a se submeter a esse procedimento
de reabilitação. Por último, algumas estruturas muito delicadas podem ser
danificadas (Van STEENBERGHE et al., 2005; SCLAR, 2007).
A tomografia permite visualizar a aparência da face e das estruturas internas
através da reformatação multiplanar. Neste caso, as imagens em diversos planos
anatômicos e o modelo tridimensional (3D) permitem o planejamento e a simulação
dos procedimentos cirúrgicos. Essas ações podem ser feitas virtualmente ou em um
60
modelo anatômico real. Neste último caso, um modelo físico do tecido ósseo do
paciente, ou protótipo, pode ser produzido por prototipagem rápida baseada nos
dados da TM. A ressonância magnética nuclear (RMN) também pode ser usada,
mas com maior custo. O protótipo foi inicialmente usado para treino de instalação de
implantes (ROSA et al., 2004). Ele também pode ser usado para produzir um guia
cirúrgico para instalação guiada. A criação deste guia pode ser feita virtualmente, o
que deu origem à denominada cirurgia guiada com uso de guia estereolitográfico.
Por último, existe a cirurgia guiada por estereotaxia (CGE), a qual se baseia na
obtenção de imagens intra-operatórias e de referenciais espaciais no paciente e nas
peças de mão. Essas diferentes técnicas cirúrgicas serão descritas a seguir, bem
como o uso das informações de densidade de tecidos ósseos por HU (Hounsfield
unit) e procedimentos cirúrgicos associados. Por último, uma cirurgia guiada virtual
baseada em dados radiográficos e escaneamento de modelo anatômico será
apresentada para comparação, ou seja, uma nova técnica de cirurgia guiada que
não utiliza a tomografia como fonte de informação anatômica no espaço.
A cirurgia em campo aberto na implantodontia deve ser realizada de modo a
preservar a circulação sanguínea, preservar a arquitetura do tecido mole e o volume
do tecido ósseo, proporcionar acesso aos componentes de instrumentação de
implantodontia, permitir identificar as estruturas vitais, proporcionar acesso aos
contornos ósseos a serem modificados e/ou colhido para homo-enxerto, possibilitar
a sutura do tecido mole para que receba as novas peças de implante e/ou enxerto,
minimizar a contaminação bacteriana pós-cirúrgica, facilitar a adaptação do tecido
mole rebatido, e fazer uma adaptação circunferencial dos tecidos junto aos
cicatrizadores (SCLAR, 2007).
61
O grande número de exigências da cirurgia aberta restringe sua realização a
poucos profissionais altamente treinados. Assim, a cirurgia fechada tem sido uma
técnica almejada pelo cirurgião-dentista durante o ato de instalação de implantes
dentários em áreas estéticas e não estéticas. Esta técnica começou a ser realizada
imediatamente após a exodontia. O alvéolo era utilizado como base para a
instalação do implante. Eventualmente, a instalação era realizada num segundo
momento cirúrgico, mas com maior risco devido à não visualização da estrutura
óssea. A cirurgia guiada para instalação de implante diminui o tempo de cirurgia,
aumenta o conforto do paciente, possibilita restabelecer a higiene oral habitual
quase que imediatamente e reduz a perda óssea peri-implantar, o que reforça sua
recomendação. Essa técnica é altamente dependente da seleção de caso e da
habilidade do cirurgião-dentista, mas com a introdução da TV na odontologia, essas
limitações tornaram-se menos críticas. As imagens bidimensionais e tridimensionais
da TV permitem um planejamento mais preciso e confiável, o que tem popularizado
a cirurgia de campo fechado (SCLAR, 2007).
A cirurgia de campo fechado pode ser realizada com auxílio de um perfurador
de tecido mole (tissue punch). O tecido ósseo deve ser convenientemente perfurado
para instalação do implante de acordo com o planejamento baseado nas imagens da
TV. Embora a técnica tenha sido inicialmente descrita para cirurgiões novatos, o
sucesso da cirurgia em campo fechado freqüentemente depende da experiência
clínica avançada e da boa capacidade de avaliação do cirurgião, o que não é
esperado de um profissional com pouca experiência clínica (SCLAR, 2007).
Alguns inconvenientes dessa filosofia são a incapacidade de visualizar pontos
de referência e estruturas frágeis. O risco de introdução da broca com ângulo e/ou
profundidade errados e a dificuldade de se estabelecer a emergência do implante
62
em tecido mole adequadamente queratinizado são aspectos críticos. Assim, o uso
de um guia cirúrgico convencional, baseado na reconstrução protética planejada,
aumenta o grau de sucesso e é geralmente usado para cirurgias que exigem um
segundo ato cirúrgico. Por outro lado, alguns autores relataram que existe
dificuldade de irrigação da broca no ato de perfuração com potencial de provocar
dano térmico devido à presença do guia cirúrgico (SCLAR, 2007).
Rocci et al. (2003) avaliaram 97 implantes realizados na maxila de 46
pacientes com a filosofia de cirurgia de campo fechado associado a carga imediata,
mas sem avaliação tomográfica. O modelo pré-cirúrgico com correspondente
reconstrução protética foi utilizado para avaliar a relação do tecido ósseo e gengival,
sendo que a espessura gengival foi obtida pela exploração com limas endodônticas
inseridas em furos de rastreamento. Isto permitiu também determinar a anatomia
óssea superficial. Um guia cirúrgico foi construído com anel para inserção de brocas
baseado nestes dados e a cirurgia foi feita em campo fechado. A prótese foi
instalada imediatamente, sendo que 9 implantes foram perdidos (cerca de 10%);
todos antes de 2 meses de tempo de osteointegração. A perda de osso marginal foi
de 1,0mm no primeiro ano, 0,4mm no segundo e 0,1mm no terceiro; o desvio-padrão
foi de 1,1mm para o primeiro e segundo ano e 0,8mm para o terceiro.
Becker et al. (2005) avaliaram a eficiência da cirurgia fechada em 57
pacientes que receberam 79 implantes. A avaliação pré-clínica utilizou radiografia
panorâmica e periapical da região receptora do implante. A tomografia linear foi
utilizada em alguns casos para avaliar a distância entre a crista óssea e o assoalho
do seio maxilar ou do canal mandibular. A altura da mucosa foi estimada com uso da
broca inicial para prever a profundidade de inserção do implante. O procedimento se
revelou pouco invasivo, com pouco sangramento, sem danos severos à mucosa,
63
com bom resultado estético e muito rápido. Apenas um implante foi perdido, ou seja,
um sucesso de 98,7%.
Fortin et al. (2006) confirmaram a redução de relato para a experiência de dor
e a redução do período de dor quando se utiliza a técnica de campo fechado em
relação à de campo aberto. Dois grupos foram formados aleatoriamente com 60
pacientes. Um grupo com 30 pacientes foi submetido a cirurgia aberta e recebeu 72
implantes. Os outros 30 pacientes foram submetidos a cirurgia fechada e receberam
80 implantes. Eles preencheram um questionário para descrever a intensidade de
dor desde o dia da operação (D0) até o sexto dia pós-operatório (D6). O escore de
dor foi maior para cirurgia em campo aberto. O número de pacientes que não relatou
dor foi quase o dobro para cirurgia fechada (D0=43%, sendo de 20% para a aberta).
O número de comprimidos para dor e o tempo foi menor para cirurgia em campo
fechado. Ainda, a ansiedade e a experiência à dor reduzidas pela técnica menos
invasiva também tende a aumentar a aceitação da cirurgia fechada.
Os protótipos podem ser produzidos a partir dos dados da imagem de
tomografia computadorizada (TM) ou volumétrica (TV). Inicialmente o paciente é
submetido a uma tomografia em condições adequadas à resolução necessária para
o detalhamento da anatomia do paciente. O equipamento de prototipagem é um
dispositivo CAD. O protótipo é produzido por deposição de camadas sobre camadas
de material, que se agregam por fenômeno químico ou físico, produzindo a peça. O
resultado final para a área odontológica é o modelo em escala real das estruturas
dos tecidos mineralizados do paciente. O cirurgião-dentista avalia a situação
anatômica do protótipo e define as operações do ato cirúrgico. O treino da cirurgia
aumenta o sucesso cirúrgico (ROSA et al., 2004).
64
A fidelidade do protótipo gerado foi estudado por Saddy (2006). A precisão
final do modelo obtido a partir dos dados de TM (Select SP – Elscint, Israel) ou TV
(NewTom 9000 – QR, Itália) de uma mandíbula seca foram comparados. Os dados
foram manipulados por dois sistemas de tratamento de imagens, o 3D- Analyse
(Mayo Clinic, EUA) e o InVesalius (CenPRA, Brasil), e foram usados para confecção
de protótipos através de duas tecnologias, SLS (Sinterização Seletiva a Laser) e
3DP (impressão tridimensional). O planejamento experimental para os três fatores
foi submetido a avaliação por engenharia reversa. Os protótipos obtidos foram
digitalizados por feixe de leitura de 200 pontos com tamanho de 0,2 x 0,2mm a cada
0,2s e com precisão de 0,001mm. Os dados foram comparados usando o sistema
Rapid Form 2006 e a mandíbula seca (padrão ouro) foi usada para definir a precisão
da reprodução anatômica. A precisão decresceu na ordem: TM-Analyze-SLS, TM-
Invesalius-3DP, TM-Analyze-3DP, TM-Invesalius-SLS, TV- Invesalius-3DP, TV-
Invesalius-SLS, TV-Analyse-SLS e TV-Analyse-3DP. A partir dos dados
apresentados pode ser concluído que a TM foi melhor que a TV para a produção de
protótipos e que a precisão depende do software e do sistema CAD.
O protótipo gerado também pode ser importante para a produção prévia de
artefatos para reconstrução do complexo maxilo-facial. Essa filosofia está baseada
na engenharia reversa (RE- Reverse Engineering). Por exemplo, um paciente
apresentava uma patologia que envolvia grande parte da maxila direita. A partir dos
dados de TM de sua face foi feita a previsão do defeito ósseo decorrente da
exérese. A região com a patologia e uma sobre-extensão de segurança foi removida
virtualmente. O protótipo foi produzido, o qual revelava o estado anatômico após a
exérese. Um artefato de grade de titânio foi construído antes do ato cirúrgico de
65
modo a viabilizar a reconstrução imediata da face; mantendo os contornos originais
(SINGARE et al., 2006).
Curcio et al. (2007) propuseram o uso de protótipos anatômicos para realizar
reabilitação de mandíbulas edêntulas com implantes ósseos integrados com carga
imediata através de planejamento reverso. Um conjunto de 14 pacientes recebeu 56
implantes. As réplicas anatômicas foram produzidas por prototipagem pela Bioparts
com uso dos dados de imagens de TM (Select SP, Picker). O protótipo foi usado
para realização da cirurgia com 4 réplicas de implantes e, a partir de sua posição, a
construção do guia cirúrgico para desenvolvimento da cirurgia guiada por
engenharia reversa com uso de protótipo (CGP). A adaptação do guia foi fácil para
pacientes completamente edêntulos (9 casos). O encaixe sem adaptação do guia foi
raro nas regiões com presença de dentes. Somente em um dos cinco casos foi
possível. Este fato sugere que a acuracidade é baixa para se conseguir adaptar em
regiões não edêntulas, mas é fácil e eficiente para arcos edêntulos.
O sucesso da instalação e osteointegração de um implante dentário é
dependente da qualidade óssea. Lekholm e Zarb propuseram uma escala para
classificar a predominância do tipo ósseo e do volume ósseo; os quais são
geralmente considerados os dois principais fatores. A escala para o tipo ósseo
predominante varia de 1 a 4, ou seja, de um osso muito cortical (LZ=1) a muito
medular (LZ=4). A escala para o volume ósseo predominante varia de A a E e está
relacionada com a remodelação óssea após perda dentária. Ela descreve o osso
praticamente original (LZ=A) a severamente reabsorvido (LZ=E). A telerradiografia
em norma lateral foi inicialmente proposta para avaliar esses parâmetros e a
interpretação era dependente da capacidade do examinador. (ALBREKTSSON e
WENNERBERG, 2005).
66
Segundo Bryant e Zarb (2002), a classificação de Lekholm-Zarb é
amplamente utilizada para o planejamento de instalação de implantes dentários.
Para vários autores, os outros fatores são considerados irrelevantes. Ainda, essa
avaliação é especialmente importante para a instalação de implantes na maxila.
Estes autores descrevem um estudo da IPU (Implant Prosthodontic Unit at the
University of Toronto; Bryan, SR, Tese de 2001) envolvendo 485 implantes nos quais
o grau de sucesso de implantes a longo prazo (entre 4 e 17 anos) foi de 88% para
mandíbula com qualquer classificação de LZ e de 81% para maxila com qualidade
LZ = 3. Quando o sucesso foi relacionado com valor de LZ podemos ver que ele é
um bom indicador de sucesso. Por exemplo, o sucesso foi de apenas 67% para LZ =
4, ou seja, osso muito medular. O sucesso a longo prazo foi cerca de 83% para
mandíbula independente do volume ósseo, enquanto que para maxila foi de 95%
para tipo A e B e somente 50% ou menos para volumes ósseos menores. Ainda,
Bryant e Zarb (2002) descrevem em seus resultados que não existe diferença entre
o sucesso a longo prazo para adultos jovens (26 a 49 anos) e adultos mais velhos
(60 a 79 anos), sendo de 86,7% (de 184 implantes) e 92,0% (de 190 implantes),
bem como a perda óssea peri-implantar foi de 0,05mm/ano para os dois grupos.
Assim, os implantes devem ser indicados a pacientes idosos com a mesma
segurança que se recomenda para adultos jovens; apesar do primeiro grupo
apresentar menor vigor físico e fisiológico e de muitas vezes serem portadores de
doenças como problemas cardiovasculares, osteoporose, hipotireoidismo e diabetes
mellitus.
A qualidade óssea é um termo global que está associado ao grau de
mineralização da matriz óssea, às propriedades mecânicas, à composição química e
estrutural dos seus cristais inorgânicos e à sua arquitetura; esta última está
67
relacionada com o grau de remodelação do osso (SHAPURIAN et al., 2006). Este
autores avaliaram o uso do Índice Hounsfield (HU) como medida quantitativa da
densidade óssea para um grande número de pacientes. Essa informação é uma
ferramenta útil na etapa de diagnóstico e planejamento. Dados de TM de 101
pacientes selecionados aleatoriamente foram analisados. Segmentos de 10 a 30mm
foram selecionados e usados para avaliar a densidade óssea. A escala de
Hounsfield (HU) foi correlacionada com a avaliação visual. Os valores dos quatro
quadrantes variaram de -240 a 1159 HU. A porção anterior da mandíbula apresentou
valor de 559±208 HU e a posterior 321±132 HU. A porção anterior da maxila mostrou
517±177 HU e a posterior 333±199 HU. Não foi observada associação entre o valor
de Hounsfield e densidade, idade ou sexo do paciente. O valor de HU foi
estatisticamente significativo apenas para osso do tipo IV. Mesmo assim, os autores
sugerem que o valor de HU possa ser útil como ferramenta de avaliação, pois pode
interferir na escolha da técnica cirúrgica ou tempo de espera de integração óssea;
especialmente quando se suspeita que haja uma pobre qualidade óssea.
Ajzen et al. (2005) utilizaram a TM (Picker, Select CT) para esta avaliação. Os
dados das imagens foram interpretados com uso do software Dentascan. A
necessidade de realização de enxerto ósseo para aumento de volume de tecido
ósseo da maxila foi avaliada com facilidade, o que facilitou a instalação de implantes
dentários. A eficiência clínica foi acompanhada com a mesma técnica tomográfica.
Os enxertos autógenos foram realizados num total de 34 pacientes adultos, todos
com sucesso para aumento de altura e largura óssea. Uma observação adicional
deste estudo foi que o procedimento de enxerto foi mais eficiente ao ser associado a
fatores indutores de crescimento ósseo, como a introdução de plasma rico de
plaquetas.
68
Aranyarachkul et al. (2005) avaliaram a densidade óssea em regiões
receptoras de implantes dentários usando nove cabeças de cadáveres. Um total de
63 regiões foram avaliadas pela TV (NewTom QR-DVT 9000, QR, Verona, Itália) e
pela TM. A avaliação subjetiva da densidade óssea através da escala de Lekholm e
Zarb também foi realizada por dois examinadores. Os valores de HU (Hounsfield
unit) foram determinados para inferir o grau de mineralização óssea. Os valores de
HU observados pela TV foi geralmente maior do que os observados pela TM. Uma
forte correlação de Pearson foi observada para esses dois conjuntos de dados.
Ainda, aparentemente existe uma boa correlação entre o valores médios e a escala
LZ, mas a dispersão dos dados não permite utilizá-la de modo direto. Esses
pesquisadores concluíram que a TV foi uma ferramenta tão boa quanto a TM para
inferir a densidade óssea.
A cirurgia guiada com guia estereolitográfico (CGE) é uma cirurgia fechada.
Ela é altamente dependente da qualidade e do volume ósseo. A retenção primária do
implante é desejável para essa técnica e está diretamente relacionada com a
densidade óssea e a possibilidade de uso de implantes volumosos. Assim, as
técnicas de radiologia mais sofisticadas, como a TM ou a TV, devem ser usadas
para avaliação, planejamento e produção do guia estereolitográfico. Van
Steenberghe et al. (2005) descrevem em detalhes a técnica para avaliação com uso
da TM especialmente adequada para manipulação em odontologia. A metodologia é
a mesma quando se usa a TV, como foi descrito por Spector (2008).
A CGE proposta pela Nobel Biocare AB (Göteborg, Suécia) e, neste caso
específico denominada de Teeth-in-an-Hour (“Dentes em uma Hora”), se baseia no
planejamento cirúrgico virtual usando a filosofia de engenharia reversa. Uma prótese
é feita de modo a estabelecer reabilitação oral. Uma cópia em acrílico é produzida e
69
é denominada de guia tomográfico. Este guia é submetido a TM, seguido por uma
nova tomada com o paciente usando o guia. Os dados da tomografia são usados
para planejar a instalação de implantes. Um guia estereolitográfico é criado baseado
no planejamento cirúrgico virtual. A cirurgia é realizada em campo fechado e a
prótese é instalada imediatamente (van STEENBERGHE et al., 2005; SPECTOR,
2008). As etapas para desenvolver o procedimento podem ser divididas em:
a. Exame clínico e histórico pregresso médico-odontológico.
b. Planejamento da reabilitação com uso de uma prótese para toda arcada e
com estrutura metálica suportada por múltiplos implantes. Construção de um
Guia Tomográfico baseado na prótese planejada e que será apoiada na
mucosa.
c. Duas análises pela TM são necessárias. Uma tomada do guia tomográfico
(peça em acrílico com o planejamento protético com referências espaciais) e
outra do paciente com a o guia tomográfico ocluído com auxílio de um
dispositivo de registro oclusal. Este registro funciona como um espaçador dos
dentes antagonistas e mantenedor do guia.
d. Tratamento das imagens da TM com uso de computador. Fusão das imagens
das duas tomadas tomográficas utilizando as referências espaciais (cinco
pontos do guia tomográfico desgastados de modo a comportar guta percha
com 1mm de diâmetro). O resultado deste tratamento por software é a
visualização independente da estrutura anatômica ou da prótese desejada, ou
das duas estruturas simultaneamente; o que facilita o planejamento cirúrgico.
e. O planejamento cirúrgico da instalação dos implantes é feito através das
janelas com as imagens dos cortes anatômicos (axial, transversal e
panorâmico tomográfico) e da reconstrução tridimensional. O implante com
70
dimensões pré-selecionadas é posicionado virtualmente em um dos cortes
anatômicos e, automaticamente, é visto nas demais visualizações. O
comprimento, o diâmetro, a inclinação e a posição dos implantes podem ser
alterados de acordo com a necessidade anatômica e protética. Três pinos de
estabilização são também posicionados virtualmente. Estes serão os
primeiros a serem instalados no ato cirúrgico e irão manter o guia cirúrgico
fixo durante todo ato de instalação do implantes. Assim, o paciente pode abrir
a boca sem que o mesmo saia da posição do planejamento virtual. A distância
considerada de segurança para evitar acidentes cirúrgicos é de 1,5mm entre
os pinos e os implantes e as demais estruturas nobres.
f. A produção do guia estereolitográfico é feita em um laboratório especializado
de tecnologia CAD (Computer-Aided Design). Os dados do planejamento são
enviados para produção de um guia estereolitográfico específico para um
fabricante de implantes; por exemplo, para a “Procera Workstation” (Nobel
Biocare AB). Os dados devem passar para uma unidade de ajuste final das
informações para que se possa construir o guia cirúrgico. Essa unidade pode
ser remota e gerará o guia cirúrgico estereolitográfico.
g. Recebimento do guia estereolitográfico no consultório odontológico para
realização da cirurgia. O guia deve ser testado na boca do paciente e,
eventualmente, ajustado. O guia cirúrgico em polímero plástico contém
anilhas metálicas que definem espacialmente a posição de inserção dos
implantes. No ato cirúrgico, as anilhas recebem anéis internos que funcionam
como guia de perfuração e de instalação do implante planejado, de modo que
a inclinação seja perfeitamente respeitada. A profundidade do implante será
dada pelo nível de inserção de brocas com marcações que deverão ser
71
obedecidas pelo cirurgião-dentista. Ao final da cirurgia, é feita a colocação
dos conectores protéticos, os quais também foram selecionados por software.
Por último, a prótese é instalada.
Sarment et al. (2003) concluíram que a instalação do implante é melhorada
com o uso de guia cirúrgico estereolitográfico quando comparado ao método que
utiliza o guia cirúrgico tradicional. Cinco mandíbulas idênticas de resina epóxi
(Models Plus, Kingsford Heights, EUA) foram avaliadas por TV (MiniCAT, Xoran
Technologies, Ann Arbor, EUA) com alta resolução isotrópica. Os dados foram
manipulados com auxílio do software Mimics (Materialise Techcnical, Ann Arbor,
EUA). Cinco implantes foram instalados em cada lado, sendo um lado com auxílio
de um guia cirúrgico estereolitográfico e outro com o uso de um guia tradicional.
Cinco periodontistas experientes realizaram o preparo para instalar 10 implantes
com comprimento de 10mm para cada mandíbula usando brocas da Nobel Biocare
(Yorba Linda, EUA). As cinco mandíbulas foram novamente escaneadas e os dados
foram transferidos para software Analyze (4.0, AnalyseDirect, Lenexa, EUA). O
desvio médio da osteotomia com guia cirúrgico tradicional foi de 1,5mm (desvio-
padrão = 0,7mm) na porção cervical e 2,1mm (dp = 0,97mm) na apical. O guia
estereolitográfico reduziu esses valores para 0,9mm (dp = 0,5mm) na cervical e
1,0mm (dp = 0,6mm) na apical. A variação angular variou entre os cirurgiões de 6,8
a 8,7o (desvio padrão entre 3,3 a 5,6o) para o guia tradicional, enquanto que a nova
tecnologia apresentou de 3,3 a 5,4o (dp entre 1,4 e 2,3o). Os dois grupos se
revelaram estatisticamente diferentes, sendo que o guia estereolitográfico permitiu
osteostomia mais adequada.
72
Nickenig e Eitner (2007) descrevem o enorme sucesso na instalação de
implantes a partir de planejamento virtual da posição usando dados de TV (DVT
9000 machine, NewTom Company, Verona, Itália). A TV foi realizada com uso de
guia tomográfico que apresentava três marcadores de titânio. Essas referências
foram suficientes para se construir o guia cirúrgico estereolitográfico (Image-guided
system coDiagnostiX, IVS-Solutions, Chemnitz, Alemanha). Essa filosofia facilitou
a escolha pré-operatória do tamanho e da posição do implante e evitou
complicações cirúrgicas, bem como se a decisão do uso de cirurgia fechada era
viável. Um total de 102 pacientes foram avaliados, sendo que 250 implantes foram
instalados, 55,4% na porção posterior da mandíbula, 81,8% como extremo livre e
pacientes com média de idade de 40,4 anos. Três tipos de protocolos cirúrgicos
foram realizados: com campo fechado (147 implantes ou 58,8%), com necessidade
de enxerto alveolar (103 implantes ou 41,2%) e instalação de implante com
fenestração ou leve rompimento de parede sem enxerto ósseo (32 implantes ou
12,8%). Os 71 casos restantes necessitaram de diferentes métodos de enxerto
ósseo. A cirurgia com guia estereolitográfico não foi realizada em apenas 8 dos
casos. A reduzida distância inter-oclusal inviabilizou a cirurgia com o guia previsto
em 4 casos de implante em região posterior mandíbula. Apenas um implante teve
seu diâmetro alterado para menor valor que ao previsto inicialmente, por causa de
insuficiência de volume ósseo. As estruturas anatômicas delicadas foram
preservadas e não foram detectadas complicações em avaliações pós-cirúrgicas
através de radiografias panorâmicas NICKENIG e EITNER (2007).
Ao contrário da impossibilidade de uso de guia estereolitográfico que foi
observado no estudo de Nickenig e Eitner (2007), devido à limitação da altura
ocluso-gengival, Park et al. (2009) não observaram limitações para uso de guias
73
cirúrgicos clássicos. Eles avaliaram a acuracidade em relação a altura ocluso-
gengival e descartaram essa hipótese. Três alturas foram avaliadas, 4, 6 e 8mm,
para uma cirurgia com uso de guia cirúrgico (15 implantes) e com mão livre (15
implantes) em manequins. Não houve impedimento de realização de cirurgia em
relação a qualquer altura gengivo-oclusal. As discrepâncias angular e apical foram
avaliadas. Não houve erro significativo em relação à altura, sendo que o uso de guia
permitiu uma maior precisão do que a operação sem guia.
Ozan et al. (2007) relataram em seu estudo clínico preliminar que a cirurgia
em campo fechado para instalação implantes dentários com carga imediata é viável,
mas a baixa densidade óssea inviabiliza a cirurgia. Esta propriedade foi avaliada
através da escala de Hounsfield e apresentou um grande variação de valores, entre
69 e 1603 HU. A porção anterior da mandíbula apresentou o maior valor médio
(801±239 HU), seguido pela posterior da maxila (673±449 HU), anterior da maxila
(669±346 HU) e posterior da mandíbula (538±271 HU). Existe diferença significativa
ao nível de 95% entre as regiões, exceto para anterior da mandíbula e posterior da
maxila. O tecido ósseo é mais mineralizado em homens (772±390 HU) do que em
mulheres (560±296 HU) ao nível de significância de 95%. Os 12 pacientes deste
estudo receberam 59 implantes, sendo que apenas um foi perdido (98,3% de
sucesso). O planejamento de instalação dos implantes foi realizado com o uso de
software (3-D Stentcad) utilizando dados de imagem da TM (Siemens AR-SP 40,
Munich, Alemanha). Os guias cirúrgicos estereolitográficos foram preparados para
realizar cirurgias fechadas ou abertas, sendo 5 e 7 pacientes, respectivamente. O
implante perdido foi instalado em um dos pacientes de cirurgia aberta. Os autores
concluíram que a cirurgia fechada é um protocolo viável a ser considerado pelo
cirurgião-dentista. Suas vantagens são uma cirurgia menos traumática, redução no
74
tempo cirúrgico, rápida recuperação dos tecidos bucais, menor possibilidade de
complicação e aumento de conforto para o paciente.
A cirurgia por estereotaxia é também denominada cirurgia guiada por imagem
(CGI) (image-guided surgery) ou cirurgia por navegação assistida com uso de
imagem em tempo próximo do real (near-real-time image guidance) (PEREIRA et al.,
2005; RAFFERTY et al., 2006). A Ressonância Magnética Nuclear (RMN) ou
Tomografia Computadorizada (RAFFERTY et al., 2006), bem como a Tomografia de
Emissão de Próton (TEP) (MISCHKOWSKI et al., 2007b), podem ser utilizadas para
a obtenção das imagens.
Este tipo de procedimento foi inicialmente aplicado à neurocirurgia. Um
conjunto de referência, denominado de quadro estereotáxico, é fixado no paciente
durante a aquisição dos dados de imagem durante a intervenção com uso da RMN
ou da TM. Assim, a posição espacial das estruturas anatômicas do paciente é
estabelecida e pode ser acompanhada para as ações cirúrgicas precisas e seguras.
Essa filosofia demonstrou ser adequada às intervenções intracranianas, mas com
limitações para cirurgia faciais. Por outro lado, a cirurgia por navegação, sem
necessidade de quadro estereotáxico, tem evoluído mais e mais para as cirurgias
maxilo-faciais (EGGERS et al., 2009).
A cirurgia por estereotaxia (CGE) é um método muito preciso para se atingir
lesões subcorticais e profundas, seja para biópsias ou na intervenção corretiva. Ela
é minimamente invasiva e, assim, pode ser usada em regiões delicadas, como áreas
remotas na profundidade do cérebro. Por outro lado, esse procedimento é complexo
e caro, o que limita sua aplicação (PEREIRA et al., 2005).
A CGE é considerada a técnica cirúrgica ideal para atos operatórios que
envolvam traumas. Inicialmente, a fluoroscopia era usada para produzir a imagem
75
em tempo real dos tecidos durante o procedimento cirúrgico. A possibilidade da TV
ser usada para reconstruir de modo quase imediato a imagem tridimensional do
paciente tem feito com que essa metodologia seja muito difundida para cirurgias do
complexo zigomático-maxilares (POHLENZ et al., 2007).
A TV tem sido adequadamente adaptada para cirurgia do osso temporal para
procedimento de cocleostomia e todo envolvimento dos tecidos periféricos. A
simulação deste tipo de cirurgia em cinco crânios de cadáveres usando a TV
acoplada em um braço em “C” revelou uma resolução espacial de 0,85mm, um
tempo de aquisição de imagem de 120s e uma dose de radiação com cerca de um
décimo da emitida pela TM na mesma aplicação. Esses resultados fortalecem o
conceito do uso da TV para a este tipo de cirurgia (RAFFERTY et al., 2006). Barker
et al. (2009) confirmaram que tanto a TM (CT scanner, Discovery ST, GE Healthcare,
Milwaukee, EUA) quanto a TV (Siemens PowerMobil, Siemens Medical Solutions,
Erlangen, Alemanha) são convenientes para o planejamento e uso durante o ato
cirúrgico, como exame intra-operativo. Assim, os eletrodos de três fabricantes foram
adequadamente instalados em cabeças de cadáveres, mesmo apresentando a
cóclea obliterada ou com alteração congênita.
Casap et al. (2005) descreveram um protocolo de uma técnica de cirurgia
guiada por estereotaxia (CGE) adaptada exatamente ao complexo maxilo-facial. A
cirurgia guiada com uso de guia estereolitrográfico é uma grande evolução. Ela
permite instalar implantes em campo fechado com boa acuracidade, mas ainda é um
procedimento cego. Por exemplo, a profundidade de instalação do implante pode
provocar riscos às corticais profundas do tecido ósseo. O protocolo para reabilitação
de mandíbula edêntula por CGE prevê os seguintes passos: exame clínico e
radiográfico, instalação de parafuso de referência no osso, fabricação de molde de
76
resina acrílica (guia tomográfico), análise pela TM com o guia em posição,
planejamento digital pré-cirúrgico, fabricação da prótese provisória, ato operatório
com navegação e instalação imediata da prótese provisória. O sistema IGI (DenX
Advanced Dental Systems) forneceu imagens em tempo quase real, o que permitiu a
cirurgia em campo fechado para instalação precisa dos implantes e respeitando a
posição planejada para encaixe da prótese para carga imediata.
Segundo a pesquisa bibliográfica de Eggers et al. (2009), a imagem obtida
pela TV era geralmente descrita como inferior à da TM. Por outro lado, o estudo
comparativo realizado por estes autores demonstrou que os dados de imagens
obtidos pela TV (NewTom 9000 Digital Volume Tomograph, Verona, Itália)
apresentou acuracidade similar à da TM (Somatom 4, Siemens, Forchheim,
Alemanha). Ainda, um sistema de navegação com infravermelho (Polaris, NDI,
Waterloo, Ontário, Canadá) foi avaliado para estimar a possibilidade de uso em
cirurgia maxilo-facial por estereotaxia (CGE). A avaliação de 243 pontos foi
realizada. A acuracidade era maior para pontos próximos aos pontos de referência.
O erro médio foi de 1,50±0,82mm para a TV e 1,57±0,84mm para a TM. Não houve
diferença significativa entre os dois conjuntos de dados e existe uma forte correlação
entre os mesmos. Logo, a TV foi considerada tão adequada quanto a TM para o uso
em cirurgia maxilo-facial guiada por navegação assistida.
Mischkowski et al. (2007b) apresentaram casos clínicos de cirurgias guiadas
por imagem para doze pacientes diferentes. As imagens foram obtidas pela TV
GALILEOS (protótipo da Sirona Dental Systems Inc., Benshein, Alemanha) e foram
usadas por um sistema de navegação (VectorVision2, BrainLAB, Heimstetten,
Alemanha). A acuracidade foi inferior a 2 mm e foi dependente do método de
registro. A navegação intra-operação baseada na TV pode ser considerada como
77
uma boa alternativa ao procedimentos baseados na TM. Características especiais
da TV, como resolução do contraste e tamanho do FOV, restringem as
possibilidades de indicação e criam uma demanda de modificação dos atuais
métodos de registro. As referências usadas para estabelecer a navegação foram
feitas com esplintagem nos dentes (5 casos), na cabeça (5 casos) ou na fidelidade
da pele. Os instrumentos operatórios continham referência de modo a permitir a
integração das imagens. O erro de detecção do objetivo foi inferior a 2mm para
todos os casos, sendo que para a esplintagem dentária foi inferior a 1mm. O sistema
foi recomendado para implantes extra-orais e intra-orais em casos complexos,
remoção de corpos radiopacos estranhos, ressecção de lesões ósseas e tratamento
cirúrgico de patologias dos seios paranasais.
Pohlenz et al. (2007) utilizaram a técnica em 179 pacientes. Os dados de
imagens foram obtidas a partir da TV Scanner Arcadis Orbic 3D (Siemens Medical
Solutions, Erlangen, Alemanha). Os diversos procedimentos cirúrgicos foram
desenvolvidos com auxílio de um sistema TV com braço isocêntrico móvel em “C”.
As imagens 3D ou multiplanar a partir dos dados da TV foram utilizadas através do
software Syngo (Siemens Medical Solutions). A navegação baseada em fluoroscopia
foi viabilizada através do software Fluoro 3D 2.0.0 (Brain-LAB, Heimstetten,
Alemanha) e da referência (Latero Reference Star) que foi feita através de
implantação de parafusos na cabeça do paciente. Os procedimentos foram
simplificados em todos os casos, embora tenha sido crítico para grandes volumes, p.
ex. fratura condilar bilateral. A técnica foi aplicada em várias indicações, sendo que
cerca de 2/3 foram aplicados em traumatologia (37,4% em fraturas do compexo
zigomático-maxilar) e um grande número de fraturas mandibulares. Outros casos
relevantes foram para cirurgia ortognática e diagnóstico de tumores. O sistema foi
78
considerado de uso descomplicado e muito versátil, principalmente atribuído ao
sistema de braço em “C”.
Yu et al. (2009) descreveram 4 casos clínicos de cirurgia por estereotaxia
(CGE) para artroplastia no tratamento de anquilose unilateral da articulação
têmporo-mandibular com uso de TM (Ligth Speed 16, GE, Gloucestershire,
Inglaterra) e o software MIMICS (edition 8.11, Materialise, Leuven, Bélgica). Nessa
cirurgia foi feita a ressecção de uma formação óssea massiva anormal na base do
crânio. A anatomia da região é complexa e distorcida, o que reforça a escolha desta
técnica cirúrgica. Cinco parafusos na maxila foram usados como referência do
paciente. O erro observado foi menor que 1mm. Não houve complicações e a
espessura da base do crânio entre a fossa do crânio e a fossa glenóide reconstruída
foi cerca de 1,97mm. Assim, apesar de ser uma cirurgia potencialmente complexa, a
técnica foi segura e valiosa.
2.7 CIRURGIA GUIADA VIRTUALMENTE POR RADIOGRAFIA
A cirurgia guiada virtual (CGV) é uma alternativa menos dispendiosa que a
cirurgia por estereotaxia (CGE). A CGV pode utilizar aparelhos menos sofisticados
para usar imagens como guia, como aparelhos de radiografia extra-bucal, ou pelo
menos sem uso de tomografia intra-operatória. Já a CGE exige avaliações trans-
operatórias com uso da tomografia.
A CGV pré-determina referências anatômicas e correlaciona com imagens
radiográficas ou tomográficas para estabelecer o planejamento de acesso e do ato
cirúrgico; por exemplo para remoção de tumores cerebrais (PEREIRA et al., 2005).
79
Pereira et al. (2005) realizaram cirurgias virtuais em oito pacientes portadores
de lesões expansivas neoplásicas subcorticais localizadas nas proximidades do
vértex craniano. Craniotomias com diâmetro médio de 6x6cm foram realizadas após
a confecção do acesso planejado para ressecar neoplasias. O método se revelou
preciso e não houve necessidade de reparos ou de correções. As janelas de acesso
tiveram dimensões adequadas e o tempo do ato cirúrgico foi reduzido. Não houve
complicações pós-cirúrgicas, confirmados por TM ou RMN, como hemorragias,
infartos cerebrais ou piora do déficit neurológico. Todos os pacientes receberam alta
dentro dos primeiros sete dias de cirurgia. Assim, esse método alternativo foi
considerado conveniente para esse tipo de procedimento (PEREIRA et al., 2005).
Esta técnica também tem sido utilizada pela odontologia para cirurgias na
região maxilo-facial e oral (TSUJI et al., 2006). A dificuldade de localizar
cirurgicamente uma lesão subcortical pode exigir grandes janelas ósseas expondo
desnecessariamente os tecidos profundos. A programação prévia facilita a remoção
do tumor com segurança para o enfermo, pois reduz a morbidade do ato e evita
injúrias a tecidos vizinhos. Quanto mais preciso for o local de abertura, tanto melhor
será o procedimento. Neste estudo, uma TM (Espiral Philips CT Aura) foi realizada
previamente com um a dois dias do ato cirúrgico usando contraste iodado e uma
régua guia metálica de 50mm presa na pele por clip metálico. Os dados foram
utilizados para a reconstrução 3D dos diferentes tecidos. A craniotomia virtual foi
realizada previamente para cada caso, respeitando a menor dimensão possível e a
topografia mais adequada. As referências ósseas (como suturas cranianas) e
superficiais (lobos das orelhas, raiz nasal e a régua) foram adequadamente
visualizadas nas imagens da TM e puderam ser usadas no ato cirúrgico (PEREIRA
et al., 2005).
80
A movimentação do complexo maxila-mandíbula é um problema adicional
para a cirurgia guiada por estereotaxia (CGE). A TM é raramente disponível na
clínica odontológica. Assim, uma alternativa à navegação em tempo real com uso da
TM seria utilizar duas telerradiografias, uma em norma frontal e outra em lateral,
para criar as imagens de referência para este novo tipo de cirurgia guiada. Algumas
das vantagens da CGV proposta seria a grande facilidade técnica, o menor tempo
de exposição aos raios-X, a obtenção prévia das imagens em laboratórios
radiológicos e também o menor custo. Um modelo dos arcos também foi
transformado em imagem 3D por meio de um escâner. As telerradiografias e a
imagem 3D do modelo foram usadas como bases de referências para a imagem
virtual. As imagens do modelo 3D e as imagens digitais das telerradiografias foram
combinadas virtualmente em um software especializado. Um sistema de navegação
ótico, com câmeras de vídeo e diodos emissores de luz (LED, ligh-emitting diodes)
atados à cabeça, à mandíbula e à peça de mão, foram usados para definir a
movimentação do conjunto. O erro decorrente da transformação do guia em imagem
virtual 3D foi de 0,71mm (0,21-1,09mm) para o incisivo central superior direito,
0,62mm (0,04-1,69mm) para o segundo molar superior direito e 1,02mm (0,23-
1,47mm) para o segundo molar superior esquerdo. A partir destes dados, os autores
concluíram que esta filosofia de cirurgia virtual, baseada em duas telerradiografias e
da imagem tridimensional da arcada, tem suficiente acuracidade para o uso em um
sistema de navegação em cirurgia oral e maxilo-facial (TSUJI et al., 2006).
81
3 DISCUSSÃO
As radiografias devem ser a primeira escolha de avaliação odontológica
(WHITE e PAE, 2009). Por outro lado, elas sofrem limitações inerentes às técnicas
de imagens planas, como distorção, magnificação e sobreposição de imagens
(SCARFE e FARMAN, 2008). A tomografia volumétrica (TV) também utiliza radiação
X e sensor digital plano, mas não apresenta essas deficiências. A TV também
permite diversas formas de visualização devido ao tratamento computacional dos
dados (SCARFE e FARMAN, 2008). Assim, a tomografia complementa as técnicas
radiológicas, mas apresenta custo mais elevado, sua disponibilidade ainda é
limitada, exige grande especialização da cirurgião-dentista e expõe o paciente a um
nível maior de radiação ionizante (CASAP et al., 2005; GARIB et al., 2007).
A tomografia volumétrica (TV) surgiu a cerca de 10 anos, enquanto que a
tomografia multislice (TM) foi desenvolvida a cerca de 30 anos, no final dos anos 70
do século passado. O princípio de produção de imagens é similar, exceto pelo tipo
de feixe de raios-X e sensor. Os dados de imagens de ambas as técnicas
tomográficas produzem imagens com reconstruções multiplanares e tridimensional
(GARIB et al., 2007; SCARFE e FARMAN, 2008).
A TM estava sendo amplamente utilizada na odontologia para diagnóstico e
planejamento de casos complexos, como é o caso de instalação de implantes
dentários. Recentemente, a TV tem substituído o uso da TM para aplicações
odontológicas (GARIB et al., 2007). Esse fato pode ser justificado pela elevada
qualidade das imagens obtidas, pelo menor custo e pela menor exposição aos raios-
X em relação a TM; principalmente pela melhoria dos equipamentos, otimização dos
82
programas computacionais (ENCISO et al., 2003) e redução de custos provocado
por uma grande concorrência entre fabricantes (SCARFE e FARMAN, 2008).
A TV apresenta diversas aplicações, sendo que é freqüentemente estudada
para uso em cirurgia maxilo-facial (De Vos et al., 2009). Esse fato é atribuído à alta
resolução e à baixa distorção da TV (Yamamoto et al., 2003; Yashima et al., 2006).
A qualidade das imagens da TV e da TM pode ser considerada similar para
uso odontológico (HASHIMOTO et al., 2007; MISCHKOWSKI et al., 2007a), sendo
que o grande número de fabricantes e as diferenças de especificação impedem uma
conclusão universal. Por outro lado, a substituição da TM pela TV parece ser
inevitável, principalmente pela exposição inferior aos raios-X, cerca de 1/6 da TM
(GARIB et al., 2007). Lembrando que em alguns casos a exposição é inferior a um
levantamento periapical radiográfico e equivalente a cerca de 4 a 15 vezes o valor
de exposição de uma radiografia panorâmica (GARIB et al., 2007). Esse valor pode
variar ainda mais, de 5 a 74 vezes, dependendo da resolução e técnica exigida; mas
pode ser compensado pela grau de acuracidade obtida (SCARFE e FARMAN,
2008).
As técnicas cirúrgicas complexas têm evoluído substancialmente, dentre as
quais se destacam a cirurgia em campo fechado para instalação de implantes
dentários. O sucesso deste procedimento depende do diagnóstico, do planejamento
e da capacidade de realização do ato cirúrgico com referências confiáveis (Van
STEENBERGHE et al., 2005).
A cirurgia em campo fechado para instalação de implante preserva a
circulação, a arquitetura de tecido mole e o volume de tecido ósseo. Ela também
diminui o tempo de cirurgia, possibilita restabelecer a higiene oral habitual e,
principalmente, aumenta o conforto do paciente (SCLAR, 2007). O sucesso desta
83
técnica com uso de radiografias e de sondagem de mucosa atinge cerca de 91%
(ROCCI et al., 2003), mas com uso de tomografia linear para os casos mais críticos,
pode chegar a 99% (BECKER et al., 2005).
A TV começa a ser amplamente utilizada em diagnóstico e planejamento de
atos operatórios do complexo maxilo-facial. Os dados de imagens também permitem
a produção de modelo estereolitográfico (protótipo) e de guia cirúrgico
estereolitográfico, bem como, se for feita durante o ato operatório, pode guiar a
cirurgia por navegação de imagem (cirurgia por estereotaxia ou CGE).
Um protótipo do tecido ósseo em tamanho real pode ser produzido por CAD
usando os dados das imagens da tomografia. Um equipamento de prototipagem
produz por deposição continuada de material químico de modo a produzir o modelo
anatômico exato e em escala real (ROSA et al., 2004). A acuracidade do protótipo
depende do tipo de cirurgia, do software e do sistema CAD (SADDY, 2006). Este
artefato pode ser usado para o planejamento, para pré-realização da cirurgia, para
pré-adaptação de biomateriais e materiais biocompatíveis, como implantes ou blocos
ósseos, e/ou para a construção de guia cirúrgico para cirurgia em campo fechado e
instalação imediata da prótese prevista (CURCIO et al., 2007). Neste último caso,
poderia ser denominada de cirurgia guiada por engenharia reversa com uso de
protótipo (CGP). O protótipo também pode ser usado para construir artefatos de
reconstrução decorrente de cirurgias com exérese utilizando a filosofia de
engenharia reversa (SINGARE et al., 2006).
A cirurgia estereolitográfica é usada exclusivamente para a instalação de
implantes, principalmente nos casos de uso de múltiplos implantes para a
reabilitação oral. Os dados da tomografia são manipulados em computador para
realização virtual da cirurgia. A manipulação de implantes com diferentes dimensões
84
e posicionamento ideal permite a seleção e instalação mais convenientes do
implante na estrutura óssea preexistente. Os dados deste planejamento são
enviados para um laboratório de CAD para confeccionar o guia estereolitográfico.
Este guia é posicionado no arco dentário e estabilizado com pinos metálicos durante
o ato cirúrgico. Os implantes são instalados de acordo com os protocolos dos
prestadores de serviço e fornecedores de implantes e de utensílios cirúrgicos. Ao
final, os conectores protéticos são instalados e a prótese prevista é fixada
imediatamente (Van STEENBERGHE et al., 2005; SPECTOR, 2008).
A cirurgia por estereotaxia (CGE) é considerada o padrão ouro da cirurgia. Ela
foi inicialmente aplicada às técnicas de neurocirurgia (PEREIRA et al., 2005). Ela é
um tipo de cirurgia guiada que utiliza imagens intra-operatórias. As imagens para
viabilização da navegação assistida com uso de imagem em tempo próximo do real
(near-real-time image guidance) eram inicialmente produzidas pela técnica de
fluoroscopia. A TV tem se revelado uma substituta para a fluoroscopia. Pontos de
referência são instalados no paciente e no instrumental utilizado. Isto permite ao
operador um controle fino nas ações cirúrgicas. A navegação entre os tecidos se
torna quase perfeita, o que produz uma cirurgia menos invasiva e menos destrutiva
(PEREIRA et al., 2005; YU et al., 2009). Esta técnica, além de instalação de
implantes, também pode ser usada para a exérese de lesões e a remodelação
anatômica (MISCHKOWSKI et al., 2007b).
Uma nova técnica de cirurgia para uso na região maxilo-facial, cirurgia guiada
virtual CGV, foi descrita com uso de duas telerradiografias e a digitalização
tridimensional da arcada. A acuidade da técnica, o uso de equipamentos menos
sofisticados e o menor custo sugerem que esta também seja uma técnica importante
nos próximos anos (TSUJI et al., 2006).
85
4 CONCLUSÃO
A radiografia panorâmica apresenta menor custo, baixo nível de exposição a
raios-X e é disponível em um grande número de clínicas radiológicas. A tomografia
não substitui a radiografia panorâmica para a avaliação inicial de uma cirurgia
maxilo-facial, mas a tomografia deve ser usada como técnica complementar mais
sofisticada, pois não apresenta distorção, magnificação e sobreposição de imagens.
A tomografia volumétrica (TV) apresenta imagens similares ao da tomografia
multislice (TM) para diagnóstico odontológico, sendo que a TV expõe o paciente a
uma menor intensidade de raios-X. A acuracidade da TV pode apresentar erros
inferiores a 2mm; esse valor pode ser inferior a 1mm dependendo das
especificações e técnicas tomográficas usadas, o que permite amplo uso na
odontologia.
A TV é mais freqüentemente citada com aplicação em cirurgia. As técnicas
cirúrgicas têm evoluído, sendo que a de cirurgia em campo fechado está sendo
muito estudada. A TV pode ser usada para produção de guias para cirurgia fechada
usando três filosofias: guia por engenharia reversa com o uso protótipos, guia
estereolitográfico através de planejamento cirúrgico virtual e cirurgias por
estereotaxia. Esta última é considerada o padrão ouro da cirurgia fechada, pois é
guiada por imagens de tomografias intra-operatórias em tempo quase-real.
86
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Catalogação na fonte:Biblioteca “Sydnei Antonio Rangel Santos”
Universidade Tuiuti do Paraná
M431 Mathias, Alvaro Luiz.Uso da tomografia de feixe cônico (cone beam) em cirurgia
guiada / Alvaro Luiz Mathias. – 2010. 93 f.
Orientadora: Ana Cláudia Galvão de Aguiar Koubik.
Monografia (Especialização) – Universidade Tuiuti do Paraná, Curitiba,2010 / Curso de Especialização em Radiologia Odontológica e Imaginologia.
1. Tomografia volumétrica. 2. Tomografia - feixe cônico. 3. cirurgia guiada. 4. cirurgia fechada. 5. implantodontia. I. Koubik, Ana Cláudia Galvão de Aguiar. II. Universidade Tuiuti do Paraná, Curso de Especialização em Radiologia Odontológica e Imaginologia. III. Título.
CDD – 617.605
