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Tese de Doutorado
Documento
Autor
Nome completo
Rodrigo de Faria Valle Dornelles
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2019
Orientador
Banca examinadora
Alonso, Nivaldo (Presidente)
Faria, José Carlos Marques de
Ishida, Luiz Carlos
Silva, Jorge Vicente Lopes da
Título em português
Avaliação volumétrica da face: validação do sistema de captação de imagem facial tridimensional pela tecnologia de luz estruturada, estudo em cadáver
Palavras-chave em português
Assimetria facial
Cadáver
Cirurgia plástica
Fotogrametria
Imagem tridimensional
Precisão da medição dimensional
Processamento de imagem assistida por computador
Software
Resumo em português
A avaliação volumétrica da face é uma medida dimensional importante na avaliação pré-operatória, no planejamento e acompanhamento pós-operatório. Os sistemas de imagem tridimensional (3D) têm sido considerados uma ótima alternativa na mensuração linear, angular e volumétrica da face em comparação com as imagens bidimensionais (2D). Especificamente na área de atuação da Cirurgia Crânio-Maxilo-Facial, o uso da imagem em 3D na avaliação das malformações congênitas, sequelas de traumas, sequelas tumorais, planejamento de cirurgias ortognáticas, simulação de mudanças volumétricas, assimetrias faciais e outros, pode tornar o tratamento mais objetivo, rápido e potencializar os resultados. O objetivo deste projeto foi a avaliação da acurácia do cálculo volumétrico das partes moles da face a partir de malhas 3D de superfície, estudo em cadáver. Foram avaliados 09 cadáveres oriundos do Sistema de Verificação de Óbito da Capital - Universidade de São Paulo (SVO-USP). Foi incluído um expansor tecidual na região do terço médio de cada hemiface, que foi expandido progressivamente e, por meio de captação seriada de imagens tridimensionais da face com escâner de luz estruturada, foram obtidas malhas de superfície 3D a cada momento de expansão. As malhas 3D foram avaliadas quanto a variação volumétrica da região de inclusão do expansor com o uso de um software livre. O cálculo amostral supôs que as correlações encontradas apresentariam valores acima de 0,80. Para testes com poder de 80% e nível de significância de 5% seriam necessários, então, 18 hemifaces no estudo. Uma forte correlação foi observada entre todas as medições. Os gráficos de correlação linear evidenciaram um aumento linear positivo uniforme para os diferentes volumes virtuais avaliados em todas as 18 hemifaces estudadas. Todas as hemifaces não expandidas tiveram um delta significativamente menor em seções externas do cubo virtual medidas em comparação com seções externas do cubo virtual dos lados da face com expansor (P = 0,008). O grau excelente de correlação entre o volume expandido e o volume aferido virtualmente, evidenciou que obtenção de 144 malhas 3D (9 faces, 18 hemifaces, cada uma utilizada 2 vezes, uma com expansor e outra sem, totalizando 36 hemifaces estudadas com 4 malhas 3D para cada) foi uma amostra adequada para o estudo. O protocolo apresentado para o cálculo volumétrico da face com o processamento de imagem 3D assistido por computador e com a utilização de software livre em um estudo em cadáver, demonstrou versatilidade e acessibilidade, tendo sido comprovada a sua acurácia
Título em inglês
Volumetric evaluation of the face: validation of the three-dimensional facial image capture system by structured light technology, cadaver study
Palavras-chave em inglês
Cadaver
Dimensional measurement accuracy
Facial asymmetry
Image processing computer-assisted
Imaging three-dimensional
Photogrammetry
Software
Surgery plastic
Resumo em inglês
The face volumetric evaluation is an important dimensional measure in the preoperative evaluation in planning and postoperative follow-up. 3D imaging systems have been considered a good alternative in linear and angular measurement of face compared to 2D images. Specifically, in Cranio-Maxillofacial Surgery area, the 3D imaging use in the evaluation of congenital malformations, trauma sequelae, tumor sequelae, orthognathic surgery planning, volumetric changes simulation, facial imbalances and others could turn the treatment more objective, faster and potentiate the results. This project objective was calculation volumetric accuracy evaluation of the soft face parts from 3D surface meshes cadaver study. We evaluated 9 cadavers from the Sistema de Verificação de Óbito da Capital - Universidade de São Paulo (SVO-USP). A tissue expander was included in each middle third hemiface region which was progressively expanded and by means of serial three-dimensional face images acquisition with light scanners surface 3D meshes structured were obtained at expansion each moment. The 3D meshes were evaluated for the expander inclusion region volumetric variation with free software use. The sample calculation assumed that the correlations found would have values above 0.80. Eighteen hemifaces would be necessary in the study for tests with a power of 80% and a level of significance of 5%. A strong correlation was observed between all measurements. The linear correlation graphs showed a positive consistent linear increase for different virtual volumes evaluated in all 18 hemifaces studied. All unexpanded hemifaces had a significantly lower delta in outer virtual cube measured sections compared to virtual cube on face sides with expander (P = 0.008) external sections. The excellent degree of correlation between the expanded volume and the virtually verified volume showed that obtaining 144 3D meshes (9 faces, 18 hemifaces, each one used 2 times, one with expander and one without, totaling 36 hemifaces studied with 4 3D meshes for each) was an adequate sample for the study. The protocol presented for face volumetric calculation with computer assisted 3D image processing and the free software use in a cadaver study demonstrated versatility and accessibility and its accuracy was proven
 
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Data de Publicação
2019-04-17
 
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