BRPI0810478B1

BRPI0810478B1 - método para a derivação de informações de formato e meio legível por computador

Info

Publication number: BRPI0810478B1
Authority: BR
Inventors: Schutyser Filip; Swennen Gwen; Suestens Kevin; Nadjmi Nasser; De Groeve Pieter; Van Delm Tinne; Mollemans Wouter
Original assignee: Medicim Nv
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2008-04-18
Publication date: 2019-11-26
Also published as: CN101720204A; CN101720204B; EP2142094A2; JP2014237005A; AU2008240993A1; WO2008128720A3; EP1982652A1; US9439608B2; WO2008128720A2; US20110059413A1; JP2010524530A; BRPI0810478B8; BRPI0810478A2; KR20100016180A; KR101590330B1; AU2008240993B2; JP5976730B2

Abstract

método para a derivação de informações de formato e meio legível por computador a presente invenção está relacionada a um método para a derivação de informações de formato do crânio e da dentição de uma pessoa, que compreende as etapas de: retirada de uma impressão da dentição da pessoa, obtenção de uma primeira varredura da cabeça da pessoa, com a pessoa usando a impressão, obtenção de uma segunda varredura somente da impressão, combinação das varreduras, derivação das informações de formato das varreduras combinadas. vantajosamente o método ainda compreende a etapa de obtenção de uma terceira varredura da cabeça da pessoa isoladamente, sem a impressão.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção está relacionada aos métodos para avaliação do formato do crânio e da dentição que é aplicável no campo de cirurgia ortognática.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Na cirurgia maxilofacial, o crânio e a dentição são remodelados ou restaurados cirurgicamente. Essa disciplina cirúrgica engloba intervenções cirúrgicas de reparo, em particular, de um posicionamento inadequado dos maxilares entre elas, denominada cirurgia ortognática. Tipicamente, a cirurgia ortognática envolve osteotomias da maxila e/ou mandíbula para reposicionar esses fragmentos ósseos corretamente com relação ao resto do crânio e para criar uma boa oclusão. Osteotomias são operações cirúrgicas em que um osso é cortado para encurtar, alongar ou alterar seus alinhamentos. O termo oclusão significa a maneira na qual os dentes das arcadas superior e inferior entram em contato quando a boca está fechada.

O procedimento atual para preparar a cirurgia ortognática consiste principalmente nas seguintes etapas:

1. Aquisição de cefalogramas bidimensionais e realização de medidas sobre eles (esse último processo é denominado traçado do cefalograma”),

2. Medida de distâncias críticas diretamente na face do paciente,

3. Retirada de impressões da arcada dentária superior e inferior a fim de produzir moldes de gesso da dentição. Retirada de um registro da mordida em cera a fim de

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2/20 relacionar os moldes de gesso da dentição superior e inferior a fim de saber a real oclusão do paciente e instalar os moldes em um articulador,

4. Com base nos resultados das etapas 1 e 2, e em informações adicionais derivadas de uma avaliação clínica do paciente, os modelos de gesso são reposicionados a fim de otimizar a oclusão. Os modelos de gesso podem ser cortados durante essa etapa.

5. Um novo perfil facial lateral é estimado e desenhado em cima do cefalograma bidimensional traçado.

6. Um esplinte cirúrgico de acrílico é criado manualmente a fim de permitir fazer o mesmo reposicionamento das arcadas dentárias durante a cirurgia.

Com o surgimento de tecnologias tridimensionais (3D), foram estabelecidos métodos para a realização de medidas praticamente em três dimensões. Para a geração de dados, foram originalmente aplicadas tomografias computadorizadas simples ou multi-slice. Com o surgimento da tomografia computadorizada de feixe cônico (CBCT) para aplicação dentária, a aquisição de dados de tomografias 3D se tornou unânime no campo.

No entanto, não há sistema disponível que visualize a dentição do paciente de forma detalhada usando um protocolo que seja clinicamente factível sem destorcer os tecidos moles faciais. Um sistema desse tipo permitiria o planejamento detalhado da oclusão, possivelmente incluindo até mesmo a previsão de implicação de tecidos moles e oferecendo as possibilidades de criar ferramentas intraoperatórias para estabelecer a solução planejada e mantê-la no pós-operatório.

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3/20

WO 2006/000063 descreve um método para realizar a análise cefalométrica 3D de tecidos duros e moles e para derivar movimentos anatomicamente relevantes para reposicionar fragmentos ósseos. Ela também menciona a possibilidade de melhorar a visualização por fusão de uma varredura de modelos de gesso com base em um esplinte 3D equipado com pelo menos quatro marcadores. Uma desvantagem importante da referida abordagem é que o esplinte 3D sempre altera o perfil facial.

WO 03/028577 descreve um método para gerar um esplinte cirúrgico. O componente fundamental nesse método é a utilização de alguns marcadores em relação à dentição do paciente identificáveis tanto no modelo digital computadorizado dentário quanto no modelo por tomografia computadorizada para visualizar a dentição do paciente em detalhe. O método de registro se baseia na combinação de pontos. No entanto, esse método possui uma desvantagem fundamental de que os marcadores alteram a expressão facial natural durante o exame do paciente. Esse método cria uma visualização da dentição que pode ser observada como uma extensão direta do trabalho no campo de planejamento de implantes dentários (veja, por exemplo, “An image-guided planning system for endosseous oral implants”, Verstreken e cols., IEEE Trans. Med. Imaging 1998, 17, pp. 842-852) .

U.S. 6152731 descreve um método para a utilização de modelos dentários digitais em um articulador digital. Ele é um análogo do articulador tradicional com moldes dentários de gesso. No entanto, esse método possui como desvantagem fundamental que o relacionamento com a anatomia da cabeça do paciente é perdido, na medida em que apenas os dentes

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4/20 são visíveis.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO

A presente invenção visa fornecer um método para derivar informações a partir de um modelo de crânio aumentado que oferece uma visualização detalhada da dentição em que o uso de marcadores é evitado. Em um segundo aspecto, a invenção visa fornecer um método para a derivação de informações para o planejamento ortognático. Um objetivo adicional da invenção é fornecer métodos para a produção de ferramentas intra- e pós-operatórias, em que o referido método que deriva informações é aplicado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção está relacionada a um método para a derivação de informações de formato do crânio e da dentição de uma pessoa, que compreende as etapas de:

- retirada de uma impressão da dentição da pessoa,

- obtenção de uma primeira varredura da cabeça da pessoa, com a pessoa usando a impressão,

- obtenção de uma segunda varredura somente da impressão,

- combinação das varreduras,

- derivação das informações de formato das varreduras combinadas.

Uma vantagem importante do método da presente invenção é que ele é facilmente aplicável na prática clínica e oferece a possibilidade de criar imagens dos tecidos moles em suas posições naturais. Ainda mais importante, o método da invenção evita a necessidade de qualquer marcador confiável (como em WO 03/028577), o que gera a vantagem substancial de que os tecidos moles faciais não são

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5/20 distorcidos durante a realização do método.

De preferência, a etapa de retirada da impressão é realizada com uma oclusão pré-definida.

Em uma modalidade preferida, o método ainda compreende a etapa de obtenção de uma terceira varredura da cabeça da pessoa isoladamente, sem a impressão. Nesse caso, a referida etapa de obtenção da primeira varredura é realizada com uma dose de menos do que 45 μSv. A terceira

varredura compreende	o complexo	maxilofacial	da	pessoa. A
terceira varredura é	feita com	uma oclusão	e	expressão
facial pré-definidas.
Vantajosamente,	a segunda	varredura é	feita com a

referida impressão sendo posicionada em um material do tipo espuma. A etapa de retirada da impressão é realizada preferivelmente com alginato ou silicone como material de impressão. A impressão pode ser retirada por meio de uma mordida em cera. Em uma modalidade vantajosa, a impressão da dentição da pessoa é uma impressão de dupla face. De preferência, a etapa de retirada da impressão é realizada em um aparelho de tomografia computadoriza.

Em uma modalidade preferida, o método ainda compreende a etapa de computação da auto-rotação mandibular.

Em um segundo aspecto, a invenção está relacionada a um método para a derivação de informações para o planejamento ortognático para o reposicionamento de um fragmento ósseo em que as informações do crânio e da dentição de uma pessoa são derivadas com o método, como descrito previamente.

A invenção ainda está relacionada a um método para o projeto e produção de um esplinte intra-operatório para a

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6/20 transferência de uma oclusão planejada para o campo cirúrgico, em que o esplinte é projetado de acordo com informações de formato derivadas do método apresentado acima.

A invenção também está relacionada a um método para o projeto e produção de uma estrutura de fixação para a conexão da dentição superior e inferior, de tal forma que uma oclusão planejada possa ser transferida, em que a referida estrutura de fixação é projetada de acordo com informações de formato derivadas do método para a derivação de informações de formato, como descrito. A estrutura de fixação vantajosamente compreende um conjunto de suportes (brackets) dentais na dentição inferior e superior e uma estrutura para a conexão dos referidos suportes em conjunto de tal forma que a oclusão planejada seja transferida.

Ainda em outro aspecto, a invenção está relacionada a um método para o projeto e produção de placas de osteossíntese personalizadas, projetadas de acordo com informações de formato derivadas do método, como descrito previamente.

A invenção ainda apresenta um método para o projeto e

produção de uma	ferramenta de	retenção pós-operatória para
preservar um ajuste obtido	cirurgicamente,	em que	as
informações de	formato	são	aplicadas, derivadas com	o
método descrito	acima.
A invenção	também	está	relacionada a um	programa	de
computador, executável	em	um dispositivo	programável

contendo instruções que, quando executado, realiza qualquer um dos métodos descritos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

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7/20

	A Fig.	1 representa	o fluxo de dados	do	procedimento
de	varredura	dupla.
	A Fig.	2 representa	o fluxo de dados	do	procedimento
de	varredura	tripla.
	A Fig.	3 representa	um exemplo de uma	impressão de

dupla face.

A Fig. 4 representa a etapa de obtenção de uma varredura da dentição do paciente quando ele está usando a impressão.

A Fig. 5 representa um ajuste de varredura para a varredura de alta resolução da impressão.

A Fig. 6 representa um ajuste de varredura para a varredura opcional do complexo maxilofacial do paciente com a oclusão que o médico deseja examinar.

A Fig. 7 representa um exemplo de uma mordida em cera.

A Fig. 8 representa o resultado de um modelo aumentado. A Fig. 8a mostra os dados do exame do paciente. A Fig. 8b mostra os dados do exame do paciente com a superfície detalhada da dentição. A Fig. 8c mostra o modelo da Fig. 8b com a superfície cutânea texturizada.

A Fig. 9 representa o método para otimizar a oclusão por reposicionamento dos ossos maxilares.

A Fig. 10 representa o projeto digital de um esplinte baseado no planejamento do modelo aumentado. Um esplinte intermediário pode ser projetado de forma similar.

A Fig. 11 representa o esplinte produzido para o planejamento mostrado na Fig. 10.

A Fig. 12 representa o esplinte produzido para o planejamento mostrado na Fig. 10.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES

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Para o planejamento de cirurgia ortognática e a realização de cirurgia ortognática de acordo com o planejamento, três necessidades clínicas principais são óbvias:

1. Visualização detalhada da dentição do paciente combinada com dados de imagem da cabeça e, opcionalmente com superfícies segmentadas a partir desse volume de imagens. Esse conjunto de dados é denominado um modelo aumentado.

2. Uma ferramenta de planejamento fácil e rápida para otimizar a oclusão, mas também os relacionamentos esqueléticos globais e harmonia de tecidos moles,

3. Um suporte intra-operatório eficaz para realizar a cirurgia como planejado.

Possivelmente, podem ser necessários dispositivos pósoperatórios para manter a solução obtida cirurgicamente.

Para satisfazer essas necessidades clínicas, são derivadas necessidades técnicas:

1. Protocolo de aquisição de imagens que permita a visualização detalhada da dentição, opcionalmente sem alterar o perfil de tecidos moles.

2. Ferramentas adequadas para mover fragmentos ósseos para a oclusão correta, preservando a harmonia do esqueleto e de tecidos moles.

3. Ferramentas para projetar e visualizar a superfície cutânea ideal para o paciente. Essa superfície cutânea ideal é uma superfície cutânea-alvo para simulação. Com ferramentas para simular a deformação de tecidos moles com base em movimentos do fragmento ósseo, em cirurgia de tecidos moles, em escultura do fragmento ósseo, em inserção

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9/20 de implante etc., é verificado o grau de aproximação da superfície cutânea ideal. Alternativamente, os movimentos de fragmentos ósseos podem ser computados para atingir a superfície cutânea ideal.

4. Geração de ferramentas intra-operatórias para realizar a cirurgia como planejado e, opcionalmente, ferramentas pós-operatórias para manter o resultado cirúrgico.

Além disso, são definidas necessidades econômicas:

1. A manipulação do paciente para se obter o modelo aumentado deve ser direta e rápida (isso significa pelo menos tão rápido quanto a obtenção de impressão tradicional e produção e manipulação de modelos de gesso).

2. A geração das ferramentas cirúrgicas (e póscirúrgicas) precisa ser um procedimento (semi-) automático e barato.

A presente invenção atende a todas essas necessidades.

O protocolo de aquisição de imagens proposto suporta a geração de um modelo aumentado, possivelmente sem a deformação de tecidos moles, sem a necessidade de posicionar marcadores, em um quadro clínico bem fácil e realístico. A utilização de moldes de gesso da dentição do paciente não é mais necessária.

O protocolo de planejamento estende os movimentos anatomicamente relevantes de fragmentos ósseos com otimização do planejamento de oclusão com base no modelo aumentado. Opcionalmente ele inclui a simulação de tecidos moles e o design de um perfil 3D ideal de tecidos moles.

A seguir, esses resultados do planejamento são transferidos para o campo operatório por meio de um

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10/20 esplinte cirúrgico gerado por computador, ou um sistema de ancoragem entre os suportes na arcada dentária superior e inferior, ou por placas de osteossíntese personalizadas.

Possivelmente são geradas ferramentas pós-operatórias para preservar o resultado cirúrgico.

As imagens do paciente podem ser obtidas de duas formas: sem preservação dos tecidos moles em posição de repouso natural (o denominado procedimento de varredura dupla) (veja Fig. 1), ou com preservação dos tecidos moles em posição de repouso natural (o denominado procedimento de varredura tripla) (veja Fig. 2).

O procedimento de varredura dupla será agora descrito. Primeiro, é produzida uma impressão da dentição do paciente (veja (1) na Fig. 1). De preferência, essa impressão contém uma impressão de dupla face. Ela contém as informações de formato das arcadas dentárias superior e inferior. Como material de impressão, todos os materiais dentários de impressão (por exemplo, alginato, silicone, etc., entre outros) ou mordidas em cera bem espessas (possivelmente misturada com sulfato de bário para aumentar o número TC (ou seja, o valor de cinza)) são aplicáveis. Os materiais de impressão podem ser aplicados em uma bandeja de impressão dupla (veja Fig. 3). As próprias mordidas em cera podem ser modeladas (veja Fig.7) . Idealmente, os valores de cinza do material de impressão são diferentes daqueles de tecidos moles, de tal forma que a impressão possa ser diferenciada dos tecidos moles e duros. No procedimento de varredura dupla, é vantajoso que a oclusão da impressão seja bem controlada e corresponda à oclusão clinicamente desejada pelo planejamento da cirurgia ortognática.

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A seguir, é feita a varredura do paciente com ele

usando	a	impressão	(veja (2) na	Fig.	1). A região	de
interesse	da cabeça	do paciente é	examinada. Idealmente,	a
etapa	de	retirada	da impressão	(etapa	1 na Fig. 1)	é

realizada no aparelho de TC. Nesse caso, o paciente não precisa morder duas vezes na mesma impressão (já que seria difícil morder uma segunda vez exatamente da mesma forma na impressão). Deve-se verificar cuidadosamente se a impressão cobre completamente as cúspides de todos os dentes.

Depois, uma segunda varredura de alta resolução somente da impressão é adquirida (veja a etapa (4) na Fig. 1 e a ilustração na Fig. 5) . Por razões de segmentação, a própria impressão deve idealmente aparecer nos dados de imagem de TC como se estivesse flutuando no ar. Para que isso seja obtido, a impressão pode, por exemplo, ser posicionada em um material do tipo espuma, por exemplo, uma esponja.

As várias varreduras são então combinadas da seguinte forma (etapa (6) na Fig. 1):

1. Registro rígido baseado em voxel (ou seja, alinhamento de posição e orientação) da varredura de impressão (4) em relação à varredura do paciente + impressão (2),

2. Fusão de imagem da varredura de impressão detalhada (4) com a varredura do complexo maxilofacial para obter o modelo aumentado. Os métodos de registro rígido baseado em voxel otimizam uma medida funcional da similaridade de todos os pares de voxel geometricamente correspondentes quanto a alguma característica. O método de registro rígido baseado em voxel pode ser realizado por maximização de

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12/20 informações mútuas, como explicado no artigo Multimodality image registration by maximization of mutual information” (Maes e cols., IEEE Trans. Medical Imaging, vol. 16, no. 2, pp. 187-198, Abril de 1997). A fusão de imagem das varreduras pode ser feita usando modelos de superfície extraídos dessas varreduras, ou dentro do volume de imagens, ou por uma combinação de ambos.

Em uma modalidade preferida, o método apresentado acima compreende uma etapa adicional, tipicamente realizada entre as etapas (2) e (4) da Fig. 1. Dessa forma, a etapa (2) é ligeiramente modificada. O esquema de fluxo de dados da Fig. 2 é então obtido. Esse é o denominado procedimento de varredura tripla.

Agora, durante a etapa (1), a oclusão durante a mordida no material de impressão não é importante, e pode ser escolhida aleatoriamente. Tecnicamente, também poderiam ser aplicadas impressões de face única. No entanto, isso necessitaria de um exame extra do paciente em uma etapa posterior, o que deve ser evitado ao máximo do ponto de vista clínico.

A etapa 2 é uma varredura do paciente usando a impressão (veja (2) na Fig. 2). Uma varredura de dose muito baixa da dentição é suficiente (veja Fig. 4), na medida em que essa varredura gera apenas resultados intermediários. Essa dose muito baixa pode ser entendida como menos do que 45 pSv. Idealmente, a etapa de retirada da impressão (Etapa 1 na Fig. 2) é realizada no aparelho de TC. Nesse caso, o paciente não precisa morder duas vezes na mesma impressão. Deve-se verificar cuidadosamente se a impressão cobre completamente as cúspides de todos os dentes.

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Na etapa adicional, o paciente é submetido à varredura novamente, mas agora sem a impressão (veja (3) na Fig. 2) . A região de interesse da cabeça é submetida à varredura. Esta é tipicamente o complexo maxilofacial. Deve-se dar atenção especial à oclusão do paciente e à expressão facial. A oclusão precisa ser a oclusão que o médico deseja examinar. Esta pode ser controlada por um médico diretamente durante o exame. Alternativamente, pode ser controlada por uma pequena mordida em cera que guia o paciente em direção à oclusão correta. Além disso, a expressão facial precisa ser a expressão que o médico deseja analisar. Tipicamente ela é uma oclusão central e uma expressão facial relaxada, neutra.

Além disso, é adquirida uma terceira varredura de alta resolução somente da impressão (veja a etapa (4) na Fig. 2 e a ilustração na Fig. 5) da mesma forma que a etapa (4) na Fig. 1.

Essas várias varreduras	são	então	combinadas	da
seguinte forma:
1. Registro rígido baseado	em	voxel	da varredura	de
impressão (4) em relação à	varredura	do paciente	+

impressão (2),

2. Registro rígido baseado em voxel do maxilar da varredura do paciente + impressão (2) em relação ao maxilar no exame do paciente (3),

3. Registro rígido baseado em voxel da mandíbula da varredura do paciente + impressão (2) em relação à mandíbula no exame do paciente (3),

4. Fusão de imagem da varredura de impressão detalhada (4) na varredura do complexo maxilofacial para

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14/20 obter o modelo aumentado.

Os métodos de registro rígido baseado em voxel otimizam uma medida funcional que mede a similaridade de todos os pares de voxel geometricamente correspondentes quanto a alguma característica. O método de registro rígido baseado em voxel pode ser realizado por maximização de informações mútuas, como já mencionado. A fusão de imagem das varreduras pode ser feita com o uso de modelos de superfície extraídos dessas varreduras, ou dentro do volume de imagens. Uma combinação de ambos também pode ser utilizada.

No procedimento de varredura tripla, a varredura do paciente é feita duas vezes (varredura do paciente e varredura do paciente + impressão). Nessas varreduras, o paciente apresenta uma abertura da boca diferente. A partir dessas duas varreduras, o eixo rotacional, que define o movimento da mandíbula durante a abertura e fechamento iniciais da boca, pode ser estimado no espaço 3D. Esse eixo rotacional estimado pode ser usado, por exemplo, durante o planejamento de procedimentos cirúrgicos ortognáticos: após cirurgia de impactação maxilar, a mandíbula irá se reposicionar por si própria de acordo com esse eixo. Para computar esse movimento mandibular, inicialmente ambas as varreduras são alinhadas com base na anatomia da maxila. Em uma segunda etapa, a mandíbula da segunda varredura registrada é alinhada com a mandíbula da primeira varredura. O alinhamento pode ser computado usando o registro baseado em voxel, o registro baseado em marcador ou o registro baseado na superfície. A matriz de transformação resultante descreve o movimento mandibular.

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Fora dessa matriz de transformação, o eixo de rotação é computado no espaço 3D. A abertura/fechamento da boca inicial é uma rotação em torno daquele eixo de rotação.

Como um guia extra para o planejamento da cirurgia ortognática, a superfície cutânea ideal baseada na superfície cutânea atual do paciente pode ser projetada. Um primeiro método para projetar a superfície cutânea ideal se baseia em parâmetros clínicos relevantes, incluindo parâmetros funcionais e estéticos, tais como o grau de maloclusão ou medidas cefalométricas, e/ou parâmetros de propriedades corporais (tais como índice de massa corporal, idade, propriedades raciais, sexo etc.). Um segundo método para o projeto da superfície cutânea ideal se baseia no reposicionamento de pontos da superfície cutânea. Esses pontos podem ser referências anatômicas importantes. Com base nas novas posições desses pontos, uma nova superfície cutânea é computada.

Como uma estratégia computacional para esses métodos, é construído um modelo estatístico com base em uma base de dados extensa de superfícies cutâneas em um grupo grande de pessoas. Essas superfícies cutâneas podem ser adquiridas por fotografia 3D, ou extraídas de exames de imagem por TC ou MR. Essa última também permite a inclusão de dados no modelo estatístico. Nesse caso, a relação com as estruturas ósseas também pode ser incluída no modelo. Para o primeiro método, o modelo é parametrizado de acordo com os referidos parâmetros. A superfície cutânea inicial é alterada de acordo com as alterações dos valores do parâmetro. Para o segundo método, uma superfície cutânea estatisticamente relevante é derivada da superfície cutânea inicial adaptada

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16/20 de acordo com os pontos reposicionados.

Além disso, uma combinação de ambos os métodos é possível.

A superfície cutânea ideal pode ser definida como alvo para o planejamento da cirurgia. A fim de avaliar quão próximo o planejamento cirúrgico será da superfície cutânea ideal, as diferenças entre ambas as superfícies precisam ser visualizadas. Isso pode ser feito computando-se um mapa de distâncias entre ambas as superfícies. Idealmente, esse mapa de distâncias se baseia na distância entre pontos anatomicamente relacionados. Quando as diferenças tanto entre a superfície cutânea ideal quanto a superfície cutânea esperada são mínimas, é obtido um planejamento cirúrgico satisfatório.

Planejamento de cirurgia ortognática

Após as osteotomias virtuais, os fragmentos ósseos precisam ser movidos para a posição correta. Os fragmentos ósseos são movidos com relação às outras características esqueléticas para combinar uma oclusão desejável e obter uma superfície cutânea facial aceitável.

Tipicamente, um fragmento ósseo (por exemplo, a maxila) ou um grupo de fragmentos ósseos é movido para a posição apropriada usando direções anatômicas, planos de referência e referências anatômicas relevantes. A seguir, os fragmentos ósseos são movidos para otimizar a oclusão dental. Na abordagem de acordo com a presente invenção, os fragmentos ósseos são movidos juntos por forças elásticas, levando-se em conta as colisões. Essa técnica é denominada simulação de corpo sólido. Finalmente, podem ser feitos ajustes adicionais da posição de fragmentos ósseos ou de

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17/20 grupos destes.

Com isso, a deformação de tecidos moles pode ser simulada e comparada com a superfície cutânea ideal.

Ferramentas intra-operatórias

Para transferir o planejamento virtual para o campo cirúrgico, são possíveis várias abordagens. Com as ferramentas intra-operatórias, a oclusão planejada pode ser transferida para o paciente. Possivelmente, também a posição correta dos fragmentos ósseos (como a maxila) com relação à base do crânio e ao ramo ascendente da mandíbula com relação à fossa da ATM (ATM significa a articulação temporomandibular) pode ser transferida.

Um primeiro método para transferir o planejamento virtual é a produção de um esplinte cirúrgico com base nos dados do planejamento digital. O esplinte é projetado a partir from dos dados do planejamento e produzido por técnicas criação rápida de um protótipo ou por técnicas de fresagem (veja Figs. 10, 11 e 12) . Esse método transfere a oclusão correta.

Um segundo método é a produção de uma estrutura de fixação que conecta os suportes superiores e inferiores ou às barras de arcada que são fixadas por fios aos dentes, a fim de criar a oclusão planejada. Esse método transfere a oclusão correta.

Um terceiro método é a produção de placas de osteossíntese personalizadas. Quando as placas de osteossíntese estão na posição correta e os fragmentos ósseos estão fixados contra essas placas, as posições planejadas dos fragmentos ósseos são obtidas durante a cirurgia. As placas são inseridas na posição correta com

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18/20 base em características anatômicas ou com base em âncoras ósseas que são posicionadas antes do exame da varredura do paciente + impressão e segmentadas a partir de dados de imagem obtidos a partir da varredura do paciente + impressão no método de varredura dupla ou a partir do exame do paciente no método de varredura tripla.

Ferramentas pós-operatórias

A fim de estabilizar e preservar o resultado cirúrgico, pode ser necessário um esplinte pós-operatório. Além disso, essa parte personalizada pode ser produzida a partir dos resultados do software de planejamento.

As vantagens da abordagem proposta podem ser resumidas da seguinte forma: não é mais necessário nenhum molde de gesso, nem a utilização de um esplinte 3D com marcadores, já que é aplicado um conceito de registro diferente. Isso aumenta substancialmente a aplicabilidade clínica. Além disso, a invenção permite ter uma visualização precisa dos dentes em combinação com um perfil natural de tecidos moles, o que constitui um pré-requisito para fazer a previsão correta da deformação de tecidos moles.

Além disso, no campo do processo de planejamento, essa melhor visualização dos dentes permite um planejamento preciso da oclusão e a produção de ferramentas intra- e pós-operatórias.

Embora a presente invenção tenha sido ilustrada por referência a modalidades específicas, ficará evidente para aqueles habilitados na técnica que a invenção não se limita aos detalhes das modalidades ilustrativas mostradas anteriormente, e que a presente invenção pode ser exemplificada com várias alterações e modificações, sem se

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19/20 afastar do espírito e escopo desta. As modalidades apresentadas devem, portanto, ser consideradas em todos os respeitos como ilustrativas, e não restritivas, com o escopo da invenção sendo indicado pelas reivindicações em anexo, e não pela descrição apresentada, e todas as alterações que estejam dentro do significado e da gama de equivalências das reivindicações visam, portanto, serem aqui englobadas. Em outras palavras, contempla-se que sejam englobadas qualquer uma e todas as modificações, variações ou equivalentes que estejam incluídas no espírito e escopo dos princípios básicos subjacentes e cujos atributos essenciais sejam reivindicados nesse pedido de patente. Além disso, será subentendido pelo leitor desse pedido de patente que as palavras “que compreende” ou compreende” não excluem outros elementos ou etapas, que as palavras um” ou uma” não excluem diversos, e que um único elemento, por exemplo, um sistema de computador, um processador ou outra unidade integrada possa preencher as funções de vários meios citados nas reivindicações. Quaisquer sinais de referência nas reivindicações não devem ser considerados como limitantes das respectivas reivindicações em questão. Os termos primeiro”, segundo”, terceiro”, a”, b”, c”, e semelhantes, quando usados na descrição ou nas reivindicações, são introduzidos para distinguir entre elementos ou etapas similares, e não descrevem necessariamente uma ordem seqüencial ou cronológica. Similarmente, os termos superior”, inferior”, sobre”, sob”, e semelhantes, são introduzidos para fins descritivos, e não representam necessariamente posições relativas. Deve-se subentender que os termos assim

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20/20 usados são permutáveis sob circunstâncias apropriadas, e as modalidades da invenção são capazes de operar de acordo com a presente invenção em outras seqüências, ou em orientações diferentes daquela(s) descrita(s) ou ilustrada(s) acima.

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Claims

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REIVINDICAÇÕES

1. Método para a derivação de informações de formato do crânio e da dentição de uma pessoa sem o uso de qualquer marcador confiável, caracterizado por compreender:

obtenção de uma impressão da dentição da pessoa, obtenção de uma primeira varredura da cabeça da referida pessoa, com a pessoa usando a referida impressão, obtenção de uma segunda varredura, por meio de tomografia computadorizada (CT) e sem o uso de marcadores confiáveis, somente da referida impressão fora da cabeça da referida pessoa, a combinação das referidas varreduras, em que um método de registro rígido baseado em voxel é aplicado às referidas varreduras, e derivação das referidas informações de formato a partir das referidas varreduras combinadas.

2. Método para a derivação de informações de formato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida obtenção de uma impressão é realizada com uma oclusão pré-definida.

3. Método para a derivação de informações de formato, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a referida segunda varredura é feita com a referida impressão sendo posicionada em um material do tipo espuma.

4. Método para a derivação de informações de formato, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a referida etapa de obtenção de uma impressão é realizada com alginato ou silicone como material de impressão.

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5. Método para a derivação de informações de formato, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a referida obtenção de uma impressão é realizada por meio de uma mordida em cera.

6. Método para a derivação de informações de formato, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a referida impressão da dentição da pessoa é uma impressão de dupla face.

7. Método para a derivação de informações de formato, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a referida obtenção de uma impressão é realizada em um aparelho de tomografia computadorizada.

8. Método para a derivação de informações de formato, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por compreender ainda a etapa de computação da auto-rotação mandibular.

9. Método para a derivação de informações de formato, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por compreender ainda a obtenção de uma terceira varredura da cabeça da referida da pessoa isoladamente, sem a referida impressão.

10. Método para a derivação de informações de formato, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a referida obtenção de uma primeira varredura é realizada com uma dose de menos do que 45 pSv.

11. Método para a derivação de informações de formato, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a referida terceira varredura compreende o referido complexo maxilofacial da pessoa.

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12. Método para a derivação de informações de formato, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a referida terceira varredura é feita com uma oclusão e expressão facial pré-definidas.

13. Método para a derivação de informações de formato, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a referida primeira varredura é uma varredura de tomografia computadorizada (CT) .

14. Meio legível por computador contendo instruções para execução em um dispositivo de computação, caracterizado pelo fato de que as instruções, quando executadas, derivam informações de formato do crânio e da dentição de uma pessoa sem o uso de qualquer marcador confiável, e fazem com que o dispositivo programável:

receba resultados de obtenção de uma primeira varredura da cabeça da referida pessoa, com a pessoa usando uma impressão da dentição da referida pessoa;

receba resultados de obtenção de uma segunda varredura, por meio de tomografia computadorizada (CT) e sem o uso de marcadores confiáveis, somente da referida impressão fora da cabeça da referida pessoa;

combine as referidas varreduras, em que um método de registro rígido baseado em voxel é aplicado às referidas varreduras, e derive as referidas informações de formato a partir das referidas varreduras combinadas.

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