Publicado em: 29/05/2018 às 11h40

Planejamento virtual: previsibilidade em cirurgia ortognática

Maurício Cardoso e Flávio Ferraz debatem a importância dos protocolos de planejamento cirúrgico virtual.

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A cirurgia ortognática tem passado por constante evolução desde o diagnóstico até a execução, especialmente no planejamento. Na década de 1980, os planejamentos se desenvolveram a partir da avaliação bidimensional por meio das telerradiografias, utilizando traçados preditivos que orientavam o movimento do complexo maxilomandibular, gerando medidas que, associadas à análise facial, permitiam a simulação dos movimentos cirúrgicos em articulador com os modelos de gesso dos arcos dentários. Esse processo permitia a criação de guias cirúrgicos que, ao serem utilizados no transoperatório, levavam o complexo maxilomandibular para a posição pretendida1.

Em 2003, um grupo de Houston (Texas, Estados Unidos), liderado por Jaime Gateno e James Xia, criou um método que permitia a utilização da tomografia computadorizada (TC) como base para um planejamento totalmente virtual, o protocolo Cass (Computer-Aided Surgical Simulation)2. Esse método superou alguns desafios para utilizar os arquivos originais da TC como base no planejamento das cirurgias. Entre eles, os três principais são: a) o posicionamento espacial do crânio na TC, que diverge do posicionamento natural da cabeça (PNC) do paciente durante sua avaliação clínica; b) o posicionamento mandibular no tomógrafo muitas vezes se dá de forma aleatória, especialmente em pacientes com deformidade dentoesquelética, que geralmente não apresentam máxima intercuspidação habitual (MIH); c) os dentes da TC não apresentam definição suficiente para serem utilizados na obtenção da oclusão final e na confecção de guias cirúrgicos dentossuportados.


 

Figuras 1 – Imagens pré-tratamento de uma paciente com assimetria do complexo maxilomandibular. A. Note na fotografia frontal o desvio da mandíbula para a esquerda. B. Na fotografia de sorriso frontal, há maior exposição gengival do lado direito, além de inclinação frontal da maxila e desvio do mento para esquerda. C. Fotografia de perfil.

 

Figuras 2 – Crânio composto nas vistas sagital direita, frontal e sagital esquerda, evidenciando a assimetria da maxila, mandíbula e mento.

 

Os protocolos de planejamento virtual

Conforme explicado acima, a TC apresenta alguns problemas inerentes à própria técnica, necessitando de algumas correções para a execução do planejamento cirúrgico virtual. Essas correções são orientadas pelos protocolos de planejamento.

No protocolo Cass3-4, o crânio virtual é reposicionado por meio da utilização de um aparelho chamado giroscópio, que dá as inclinações nos eixos axial (yaw), frontal (roll) e sagital (pitch) utilizados com o paciente em PNC. Essas medidas são transmitidas ao computador, o que permite a reorientação espacial do crânio da TC na mesma posição em que o paciente se apresenta clinicamente. O posicionamento mandibular é obtido por meio de um registro rígido de mordida confeccionado em relação cêntrica (RC), que o paciente utiliza durante a realização do exame. Por último, para a substituição dos dentes da TC, o protocolo utiliza o escaneamento dos modelos de gesso posicionados fielmente sobre os dentes da TC, por meio de esferas localizadoras chamadas marcadores fiduciais. Com isso, os autores do método criaram o chamado crânio composto (Composite Skull Model), ou seja, um modelo do esqueleto craniofacial que está em PNC, com os côndilos em RC e com os dentes fielmente substituídos. A partir do crânio composto, todas as informações necessárias são obtidas para a execução, de fato, do planejamento virtual da cirurgia ortognática.

Com a mesma finalidade do protocolo Cass, outros autores seguiram o mesmo caminho, como o protocolo de Gwen Swennen (Bélgica), que utilizou o triplo escaneamento tomográfico realizando uma TC feixe cônico do crânio completo, outra mais concentrada nas arcadas dentárias e outra com uma moldeira na intenção de melhorar a fidelidade oclusal5. Outro protocolo criado foi o de Charlotte, popularizado nos Estados Unidos pelo Dr. Brian Farrell e seus colaboradores, que utilizaram marcadores fiduciais intraorais para a substituição dos dentes e posicionaram espacialmente o crânio tomográfico por meio de marcadores radiopacos inseridos ortogonalmente na face do paciente por meio de niveladores a laser6.

Incorporando as mais recentes tecnologias ao planejamento cirúrgico virtual, o método de correção das TCs foi simplificado no protocolo de Cass modificado7. Nele, o crânio virtual foi posicionado baseado em um protocolo de fotografias do paciente em PNC. Dessa forma, referências anatômicas das fotografias podem ser utilizadas para posicionar o crânio tomográfico por meio de softwares que realizam medidas paramétricas em ambiente virtual.  O posicionamento condilar se dá por um registro flexível em cera e não rígido como no protocolo Cass original, simplificando o método. Para a substituição dos dentes da TC, o escaneamento intraoral foi incorporado8-9.

Os modelos virtuais podem ser posicionados sobre a superfície dos dentes na TC, por meio de softwares que possibilitam tanto a visualização da imagem em três dimensões (3D) como também os cortes tomográficos axial, coronal e sagital, permitindo ainda mais fidelidade e precisão a esse passo. Dessa forma, o protocolo Cass modificado tem o intuito de trazer praticidade, tornar mais acessível o método e incorporar novas tecnologias, mantendo a precisão e acurácia do protocolo Cass original10.

Figura 3 – Crânio composto nas vistas sagital direita, frontal e sagital esquerda, simulando a correção da assimetria esquelética.

 

Figuras 4 – Cefalometria 3D frontal pré-planejamento (A), pós-planejamento (B) e tomografia computadorizada pós-operatória (C), demonstrando a correção final da assimetria esquelética.

 

Figuras 5 – Cefalometria 3D axial pré-planejamento (A), pós-planejamento (B) e tomografia computadorizada pós-operatória (C), demonstrando a correção final da assimetria esquelética.

 

Planejamento das assimetrias faciais

Dentre as deformidades dentoesqueléticas, as mais desafiadoras são as assimetrias maxilomandibulares, tanto para o diagnóstico e quantificação da deformidade como para o planejamento estratégico da cirurgia ortognática. Nelas, o cuidado na aquisição dos dados corretos e a utilização de um protocolo de planejamento validado são de extrema importância para a obtenção de resultados precisos. A partir do correto posicionamento craniano, as medidas geradas pela cefalometria tridimensional se baseiam especialmente nos planos horizontal e vertical verdadeiros, que permitem a quantificação das assimetrias e a forma de corrigi-las. A sequência de planejamento envolve primeiramente a correção de todas as assimetrias, baseando-se especialmente no equilíbrio simétrico das medidas e na análise visual dos segmentos ósseos, iniciando pela correção da linha média maxilomandibular, seguida da correção do roll em visão frontal e do yaw em visão axial. Resolvidas as assimetrias, o planejamento segue para a vista sagital, corrigindo o posicionamento anteroposterior e vertical11.

Concluindo, o planejamento cirúrgico virtual baseado na TC necessita de um protocolo de planejamento bem estabelecido para garantir estreita coerência entre o que se planeja e o resultado obtido.   

Figuras 6 – Fotografias faciais pós-operatórias. A. Frontal. B. Frontal sorrindo. C. Perfil.

 

Referências

1. Ellis E, Tharanon W, Gambrell K. Accuracy of face-bow transfer: Effect on surgical prediction and postsurgical result. J Oral Maxillofac Surg 1992;50(6):562-7.

2. Gateno J, Xia J, Teichgraeber JF, Rosen A, Hultgren B, Vadnais T. The precision of computer- -generated surgical splints. J Oral Maxillofac Surg 2003;61(7):814-7.

3. Xia JJ, Gateno J, Teichgraeber JF, Christensen AM, Lasky RE, Lemoine JJ et al. Accuracy of the Computer-Aided Surgical Simulation (CASS) System in the treatment of patients with complex craniomaxillofacial deformity: a pilot study. J Oral Maxillofac Surg 2007;65(2):248-54.

4. Gateno J, Xia JJ, Teichgraeber JF, Christensen AM, Lemoine JJ, Liebschner MAK et al. Clinical feasibility of Computer-Aided Surgical Simulation (CASS) in the treatment of complex cranio- -maxillofacial deformities. J Oral Maxillofac Surg 2007;65(4):728-34.

5. Swennen GRJ, Barth EL, Eulzer C, Schutyser F. The use or a new 3D splint and double CT scan procedure to obtain an accurate anatomic virtual augmented model of the skull. Int J Oral Maxillofac Surg 2007;36(2):146-52.

6. Bobek S, Farrell B, Choi C, Farrell B, Weimer K, Tucker M. Virtual surgical planning for orthognathic surgery using digital data transfer and an intraoral fiducial marker: the charlotte method. J Oral Maxillofac Surg 2015;73(6):1143-58.

7. Ferraz FWS, Silveira ME. Planejamento virtual para o tratamento das fraturas de face. In: Manganello LCS, Luz JGC. Tratamento cirúrgico do trauma bucomaxilofacial. 4a ed. São Paulo: Ed. Quintessence, 2017. p.535-44.

8. Patzelt SBM, Emmanouilidi A, Stampf S, Strub JR, Att W. Accuracy of full-arch scans using intraoral scanners. Clin Oral Investig 2014;18(6):1687-94.

9. Plooij JM, Maal TJJ, Haers P, Borstlap WA, Kuijpers-Jagtman AM, Bergé SJ. Digital three- -dimensional image fusion processes for planning and evaluating orthodontics and orthognathic surgery. A systematic review. Int J Oral Maxillofac Surg 2011;40(4):341-52.

10. Hsu SS-P, Gateno J, Bell RB, Hirsch DL, Markiewicz MR, Teichgraeber JF et al. Accuracy of a Computer-Aided surgical simulation protocol for orthognathic surgery: a prospective multicenter study. J Oral Maxillofac Surg [Internet] 2012;71(1):128-42.

11. Xia JJ, Gateno J, Teichgraeber JF, Yuan P, Chen KC, Li J et al. Algorithm for planning a double- -jaw orthognathic surgery using a computer-aided surgical simulation (CASS) protocol. Part 1: planning sequence. Int J Oral Maxillofac Surg 2015;44(12):1431-40.

 

 

 
   

Coordenador:

Maurício Cardoso

Mestre e doutor em Ortodontia pela Unesp Araçatuba; Coordenador do curso de especialização em Ortodontia da SPO, São Paulo (SP); Professor dos programas de mestrado e doutorado da SLMandic, Campinas (SP).

 

 

 

 
   

Flávio Ferraz

Cirurgião bucomaxilofacial do Serviço de Cirurgia Bucomaxilofacial do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (USP) e do Hospital Universitário da USP; Fellowship em Planejamento Cirúrgico Virtual no Houston Methodist Hospital (Texas, Estados Unidos); Diretor técnico do Virtual Surgical Lab (VSLab) – Laboratório de Planejamento Cirúrgico Virtual (São Paulo/SP).