Padronização de Pontos e Medidas para Antropometria 3D no OrtogOnBlender¶
Cristiane Pereira Lopes Residente de Cirurgia Plástica, Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP, São Paulo-SP
Rodrigo Dornelles Cirurgião Plástico, Núcleo de Plástica Avançada - NPA, São Paulo-SP
Nivaldo Alonso Professor Associado da FMUSP, São Paulo-SP
Cicero Moraes 3D Designer, Arc-Team Brazil, Sinop-MT
DOI |
O objetivo deste capítulo é descrever, padronizar e validar as medidas lineares, angulares e volumétricas obtidas por monofotogrametria por meio de smartphone utilizando o add-on OrtogOnBlender em voluntários saudáveis e em pacientes com Síndrome de Parry Romberg. Depois de realizada esta fase inicial, outras deformidades craniofaciais e outras assimetrias corporais serão avaliadas da mesma maneira.
Importante
Este material utiliza a seguinte licença Creative Commons: Atribuição 4.0 Internacional (CC BY 4.0).
Introdução¶
A Síndrome de Parry-Romberg (SPR), também conhecida como Atrofia Hemifacial Progressiva (AHP), descrita por Parry em 1825 [CH] e depois por Romberg em 1846 [MH], não possui etiopatogênese definida, sendo indagados prováveis processos autoimunes e neurogênicos. O diagnóstico da SPR é clínico. Ocorre uma atrofia unilateral progressiva da face [BO], podendo envolver toda a hemiface. Essa atrofia ocorre na pele, tecido celular subcutâneo, musculatura, nervos, cartilagens e ossos [MWD+] [EAL].
O tratamento a ser empregado, depende da idade, complexidade, presença de alterações funcionais. Ele deve ser realizado quando se considera a doença estável (2 anos após o término da progressão) [RCC]. O tratamento cirúrgico mais utilizado, seguro e aceito nas duas últimas décadas é o preenchimento com gordura autóloga, procedimento pouco mórbido, sem perdas funcionais, sem risco de rejeição ou extrusão, custo menor, com resultados mais naturais [MWD+] [RCC] [RCA+] [ATB] [RCCC].
No planejamento destas cirurgias, a definição das áreas a serem preenchidas e a quantificação do deficit de volume em comparação com o lado não alterado, se tratam de pontos chave para o sucesso do tratamento [RE]. Desta forma, o desenvolvimento de novas tecnologias para avaliação das características tridimensionais da face, preferencialmente não invasivas, permitiu um avanço na mensuração da assimetria facial destes pacientes [VCM+] e uma melhora no planejamento cirúrgico [MWD+], assim como uma análise quantitativa pós-operatória de mudanças de medidas lineares, de superfície e volumétricas, conforme discorrido a seguir.
As medidas por antropometria direta possuem algumas desvantagens, como o gasto de tempo para tomada de medidas, possível interferência sobre tecidos moles da face e a necessidade de colaboração do paciente. Medidas lineares e angulares com as fotografias bidimensionais, podem criar problemas de distorção e magnificação, variações de iluminação e de distância da câmera ao objeto, além da inadequação para avaliação de objetos tridimensionais (perspectiva, profundidade e volume) [CNea] [FPG+] [DVA+] [RAUJ]. Além disso, a avaliação e comparação de resultados com este método por um avaliador, são extremamente subjetivas [DSJL] [RAUJ].
A tomografia é um método de alto custo e expõe o paciente à radiação. No escaneamento com laser, podem ocorrer artefatos de movimento devido ao tempo de captura e há necessidade de fechamento ocular para não expor os olhos ao laser, o que pode interferir na mímica facial. A estereofotogrametria tridimensional permite a aquisição de imagens com tempo de captura curto, alta resolução, sem exposição à radiação [dFN] [CNea] [FPG+] [DVA+] [RAUJ]. Porém sua desvantagem apontada com maior frequência é o alto custo [dEJN].
Com a introdução de smartphones de nova geração, amplamente disponíveis, com pelo menos duas câmeras e aplicativos adequados, as técnicas modernas de escaneamento tridimensional facial podem se tornar mundialmente disponíveis e com custo menor do que os métodos tradicionais de estereofotogrametria. O procedimento de escaneamento facial é seguro, não invasivo, sem contato físico entre o sujeito e o smartphone. Além disso, as medidas faciais automatizadas permitem um procedimento mais rápido de escaneamento da face, e também mais conforto e rapidez de aquisição das medidas. Existem várias evidências na literatura da acurácia do escaneamento facial por estereofotogrametria, porém não há relato sobre a acurácia do escaneamento facial realizado com aplicativos de celular [GLP].
Descrição dos Pontos¶
Pontos Antropométricos¶
Pontos anatômicos abordados no capítulo.¶
Os autores optaram por utilizar a nomenclatura em inglês para disponibilizar a ferramenta desenvolvida para o uso internacional, abrangendo, assim, maior número de usuários.
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Medidas Lineares¶
Medidas Verticais¶
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Medidas Oblíquas¶
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Medidas Horizontais¶
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Medidas Angulares¶
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Desenvolvimento da Ferramenta¶
O OrtogOnBlender é um add-on para o estudo de planejamento de cirurgia ortognática baseado em tecnologia de código aberto. Por conta do aumento constante da base de usuários e da demanda de ferramentas incompatíveis com o escopo inicial, outros módulos foram desenvolvidos ao longo dos últimos anos, a citar o RhinOnBlender, para planejamento de rinoplastia e o ForensicOnBlender para a reconstrução facial forense a partir de crânios.
Além dos dois abordados, há também o módulo CompareOnBlender que inicialmente oferecia uma opção para comparação de pré e pós cirúrgico baseado em 17 pontos antropométricos. Utilizando como base a abordagem de pontos fundamentada no início deste capítulo foi desenvolvida uma opção com os 29 pontos, medidas e ângulos descritas anteriormente.
Interface do CompareOnBlender - 29 Points.¶
Para acessar os comandos é necessário que o usuário vá até a aba Comp, expanda o menu Compare Points e em Select selecione a opção 29 Points.
A interface do sistema é dividida em quatro partes:
Cursor e Select para alternar a forma que o clique do mouse se comportará;
Botões para inserção dos pontos anatômicos;
Ocultação e visualização dos nomes e dos próprios pontos anatômicos;
Gerador de planilha e gráfico com valores.
Colocação dos pontos.¶
Ao ser colocado o ponto, o botão correspondente ao mesmo é desabilitado de modo a facilitar o processo. Nota-se que o texto com o nome do ponto pode se tornar um problema, posto que polui a visualização da cena (Fig. 3).
Todos os pontos posicionados com os nomes ocultados.¶
Uma vez que o usuário posicionou os pontos e conferiu o nome dos mesmos, ele pode ocultar os nomes em Hide Names, assim os pontos ainda ficam visíveis e a cena despoluída (Fig. 4).
O processo é finalizado clicando-se no botão GENERATE SPREADSHEET.
Arquivos gerados no processo.¶
Em alguns segundos o gerenciador de arquivos padrão do sistema operacional vai ser aberto apresentando os dois arquivos resultantes do processo (Fig. 5).
Visualização parcial da planilha gerada automaticamente.¶
Um dos arquivos nomeado CompareOnBlender.xlsx é uma planilha contendo todas as medidas e ângulos, além do Fator de Assimetria (AF) com a porcentagem de diferença entre as medidas simétricas (Fig. 6).
Prancha completa com todos os gráficos e valores.¶
O outro arquivo, nomeado CompareOnBlender_base.jpg é uma prancha com gráficos representando os pontos e os valores das medidas e ângulos (Fig. 7).
Recorte da prancha com detalhes.¶
É possível observar todos as informações dos valores com elementos visuais que podem auxiliar na checagem, bem como fornecer mais uma mídia para apresentar e armazenar os dados levantados (Fig. 8).
Testando os Resultados¶
Face modificada (à esquerda) e original (à direita).¶
De modo a testar os resultados, foram criados dois estados para a face estudas: uma com deformação simulando a Síndrome de Parry-Romberg (shape keys via RhinOnBlender) e outra mantendo o volume original (Fig. 9).
Comparação entre os Fatores de Assimetria (AF).¶
Ao serem comparadas, as duas planilhas apresentam valores significativamente diferentes, sendo o Fator de Assimetria da simulação notoriamente superior ao rosto original (Fig. 10).
Uma vez que os dados foram armazenados em uma planilha, o usuário ou o estatísticos terão a liberdade de incrementar com mais informações, cálculos e abordagens, segundo a necessidade do estudo em questão.
Conclusão¶
Com a automatização das medidas por meio do add-on OrtogOnBlender, podemos realizar grande número de medidas de forma objetiva, em curto espaço de tempo, com baixo custo, de forma não invasiva, mantendo a precisão, enquanto estas medidas sem auxílio do software, dispenderiam esforço e tempo inestimável.
Além disso a flexibilidade da solução permite que a mesma possa ser utilizada em outras abordagens envolvendo estudos com a face humana, não se limitando ao escopo deste estudo.
Agradecimentos¶
Ao Dr. Davi Sandes Sobral, por ceder a digitalização facial utilizada neste capítulo.
- ATB
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- BO
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