Padronização de Pontos e Medidas para Antropometria 3D no OrtogOnBlender ======================================================================== .. figure:: images/Pontos_capa.jpg :align: center * **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** https://doi.org/10.6084/m9.figshare.13049006 ======= ====== ==== 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. .. important:: 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 :cite:`Parry1825` e depois por Romberg em 1846 :cite:`Romberg1846`, não possui etiopatogênese definida, sendo indagados prováveis processos autoimunes e neurogênicos. O diagnóstico da SPR é clínico. Ocorre uma atrofia unilateral progressiva da face :cite:`Rogers1964`, podendo envolver toda a hemiface. Essa atrofia ocorre na pele, tecido celular subcutâneo, musculatura, nervos, cartilagens e ossos :cite:`Kim2020` :cite:`Buchanan2014`. 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) :cite:`Denadai2019`. 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 :cite:`Kim2020` :cite:`Denadai2019` :cite:`Denadai2017` :cite:`Kasielska2020` :cite:`Denadai22019`. 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 :cite:`Rodriguez2012`. 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 :cite:`Pucciarelli2018` e uma melhora no planejamento cirúrgico :cite:`Kim2020`, 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) :cite:`Tzou2014` :cite:`Dindaroǧlu2016` :cite:`Gibelli2018` :cite:`Enciso2003`. Além disso, a avaliação e comparação de resultados com este método por um avaliador, são extremamente subjetivas :cite:`MIRANDA2018` :cite:`Enciso2003`. 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 :cite:`Dornelles2017` :cite:`Tzou2014` :cite:`Dindaroǧlu2016` :cite:`Gibelli2018` :cite:`Enciso2003`. Porém sua desvantagem apontada com maior frequência é o alto custo :cite:`Ladeira2013`. 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 :cite:`Swennen2020`. -------------------- Descrição dos Pontos -------------------- Pontos Antropométricos ---------------------- .. figure:: images/Pontos_numeros.png :align: center 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. ========================== ========================= ================ 1. Trichion 11. Alar Base right 21. Sublabiale 2. Glabella 12. Alar Base left 22. Pogonion 3. Frontotemporale right 13. Subnasale 23. Gnathion 4. Frontotemporale left 14. Columella 24. Zygion right 5. Endocanthion right 15. Cheilion right 25. Zygion left 6. Endocanthion left 16. Cheilion left 26. Tragus right 7. Exocanthion right 17. Labiale superius 27. Tragus left 8. Exocanthion left 18. Cristas Philtri right 28. Gonion right 9. Nasion 19. Cristas Philtri left 29. Gonion left 10. Pronasale 20. Labiale Inferius ========================== ========================= ================ Medidas Lineares ---------------- ================= Medidas Verticais ================= ============================= ======================================= 1. Trichion - Glabella 14. Subnasale - Pogonion 2. Trichion - Nasion 15. Subnasale - Columella 3. Trichion - Subnasale 16. Columella - Labiale Superius 4. Trichion - Gnathion 17. Columella - Labiale Inferius 5. Nasion - Pronasale 18. Columella - Sublabiale 6. Nasion - Subnasale 19. Columella - Gnathion 7. Nasion - Labiale Superius 20. Labiale Superius - Labiale Inferius 8. Nasion - Labiale Inferius 21. Labiale Inferius - Sublabiale 9. Nasion - Sublabiale 22. Labiale Inferius - Pogonion 10. Nasion - Pogonion 23. Labiale Inferius - Gnathion 11. Nasion - Gnathion 24. Sublabiale - Pogonion 12. Pronasale - Subnasale 25. Sublabiale - Gnathion 13. Pronasale - Columella 26. Pogonion - Gnathion ============================= ======================================= ================ Medidas Oblíquas ================ ======================================= ======================================= 1. Trichion - Tragus right 20. Alar Base left - Tragus left 2. Trichion - Tragus left 21. Cheilion right - Tragus right 3. Glabella - Tragus right 22. Cheilion left - Tragus left 4. Glabella - Tragus left 23. Labiale Superius - Tragus righ 5. Frontotemporale right - Tragus right 24. Labiale Superius - Tragus left 6. Frontotemporale left - Tragus left 25. Labiale Inferius - Tragus right 7. Endocanthion right - Tragus right 26. Labiale Inferius - Tragus left 8. Endocanthion left - Tragus left 27. Sublabiale- Tragus right 9. Exocanthion right - Tragus right 28. Sublabiale- Tragus left 10. Exocanthion left - Tragus left 29. Pogonion - Tragus right 11. Nasion - Tragus right 30. Pogonion - Tragus left 12. Nasion - Tragus left 31. Zygion right - Tragus right 13. Pronasale - Tragus right 32. Zygion left - Tragus left 14. Pronasale - Tragus left 33. Gonion right - Tragus right 15. Subnasale - Tragus right 34. Gonion left - Tragus left 16. Subnasale - Tragus left 35. Gonion right - Zygion right 17. Columella - Tragus right 36. Gonion left - Zygion left 18. Columella - Tragus left 37. Gonion right - Pogonion 19. Alar Base right - Tragus right 38. Gonion left - Pogonion ======================================= ======================================= Medidas Horizontais ------------------- ========================================= =============================================== 1. Endocanthion right - Endocanthion left 7. Cristas Philtri right - Cristas Philtri left 2. Exocanthion right - Exocanthion left 8. Columella - Cristas Philtri right 3. Alar Base right - Alar Base left 9. Columella - Cristas Philtri left 4. Columella - Alar Base right 10. Zygion right - Zygion left 5. Columella - Alar Base left 11. Tragus right - Tragus left 6. Cheilion right - Cheilion left 12. Go right - Go left ========================================= =============================================== Medidas Angulares ----------------- ================================================= ========================================== 1. ST Glabella - ST Nasion - Pronasale 10. Glabella - Columella - Pogonion 2. Subnasale - Columella - Labiale Superius 11. Tragus right - Nasion - Tragus left 3. Labiale Inferius - Sublabiale - ST Pogonion 12. Tragus right - Pronasale - Tragus left 4. Nasion - Tragus right - Columella 13. Tragus right - Columella - Tragus left 5. Nasion - Tragus left - Columella 14. Tragus right - Pogonion - Tragus left 6. Columella - Tragus right - Pogonion 15. Glabella - Pronasale - Pogonion 7. Columella - Tragus left- Pogonion 16. Columella - ST Nasion - Pronasale 8. Angle of Inclination of the Eyelid Slits right 17. Trichion - Pronasale - ST Pogonion 9. Angle of Inclination of the Eyelid Slits left 18. Trichion - Columella - ST Pogonion ================================================= ========================================== ----------------------------- 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. .. figure:: images/Pontos_interface.jpg :align: center 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. .. figure:: images/Pontos_colocacao.jpg :align: center 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). .. figure:: images/Pontos_todos.jpg :align: center 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**. .. figure:: images/Pontos_gerenciador.png :align: center 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). .. figure:: images/Ponto_planilha.png :align: center 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). .. figure:: images/Pontos_prancha.png :align: center 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). .. figure:: images/Ponto_recorte.png :align: center 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 ---------------------- .. figure:: images/Ponto_faces.jpg :align: center 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). .. figure:: images/Ponto_assimetria.jpg :align: center 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. .. bibliography:: pontos_references.bib :cited: