No início da década de 90 a tecnologia de prototipagem rápida foi utilizada na simulação e planejamento de cirurgias de correções de deformidades da face. Os modelos eram construídos a partir de imagens do exame de tomografia computadorizada. Seu custo era elevado e os modelos podiam ser utilizados uma única vez. Considerando-se estas desvantagens, este trabalho desenvolve uma nova alternativa: a simulação da cirurgia em um modelo CAD através de operações matemáticas equivalentes às técnicas utilizadas nas cirurgias. Para obter o modelo CAD, utilizaram-se programas de uso educacional para o processamento das imagens da tomografia de uma mandíbula. Através do desenvolvimento de um programa que detecta os dados das bordas das imagens, reduz estes dados, e, utilizando um conversor IGES, introduz estes dados no sistema CAD onde é construído o modelo matemático. A partir do modelo CAD gera-se, utilizando a prototipagem rápida, o protótipo físico da mandíbula. Compara-se este protótipo ao outro obtido, a partir das mesmas imagens tomográficas, pelo uso de programas comerciais, e também, à mandíbula original. Os resultados obtidos são relatados discutindo-se as suas principais fontes de erro para validação do procedimento. / In the beginning of the nineties the technology of rapid protyping was first used in simulation and planning of surgeries of face injuries. The models were built starting from images from computerized tomography (CT). Its cost was elevated and the models could be used only one time. Considering these difficulties, this work develops a new procedure: the simulation of the surgery in a CAD model through equivalent mathematical operations to the techniques used in the surgeries. To obtain the CAD model, educational programs were used for the processing of the CT images of a jaw. Through the development of a program that detects and reduces the edges of the images and introduces these data in the CAD system by using the IGES interface, the mathematical model is built. From the CAD system, using the rapid prototyping technology the prototype is generated. This prototype is compared to the one produced by using commercial packages and also to the original jaw. The results are presented and the main sources of erros are discussed in order to validate the procedure.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2018-05-24T12:40:53Z No. of bitstreams: 1 PDF - Jefferson Felipe Silva de Lima.pdf: 26931863 bytes, checksum: b52e9a3ab1c58df593cae907b9fc936d (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2018-06-05T11:33:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Jefferson Felipe Silva de Lima.pdf: 26931863 bytes, checksum: b52e9a3ab1c58df593cae907b9fc936d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-05T11:33:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Jefferson Felipe Silva de Lima.pdf: 26931863 bytes, checksum: b52e9a3ab1c58df593cae907b9fc936d (MD5) Previous issue date: 2016-12-22 / The Additive Manufacturing (MA), actually is used aiming the production of small proto- types, until a recent application in the field of dentistry, intended for the planning, simulation, testing and surgeries auditions and other dental procedures. Some orthodontic surgeries are endowed with levels of difficulty and require dexterity of the highest quality, due mainly to the lack of predictability in the treatment, not allowing a precise and direct plan for the case addressed. Among the most recurrent surgical procedures in this scenario, it is the canine tooth traction surgery included. A situation that occurs frequently during adolescence, requi r- ing a great deal of inference from the responsible professional, that if isn’t treated in time, may compromise the reorganization of other teeth and bring irremediable sequelae in long term. In this context, this research aimed at the development of a technology solution for o r- thodontic planning and treatment of included teeth, where clinical cases were used in which it was indicated the surgery of traction and subsequent alignment of canine teeth included. Free and recent software were analyzed that offered the potential to improve the planning process and subsequent treatment through the creation of a biomodel to serve as the basis of the deci- sions of the surgeon and orthodontists acting in the correction of the problem. In this way the present master's work presents a process of software use, which allows the end user to have a free manipulation on the images in the pre-prototyping phase, thus generating a biomodel that carries beyond the visual load obtained through the treatment of DICOM images, the traject o- ry traversed by the tooth during the surgery, allowing also a virtual simulation of the surgery. / A Manufatura Aditiva (MA), atualmente estende a sua utilização desde a fabricação de pe- quenos protótipos diversos, até a recente aplicação no âmbito da odontologia, destinada ao planejamento, simulação, teste e ensaio de cirurgias e outros procedimentos odontológicos. Algumas cirurgias ortodônticas são dotadas de níveis de dificuldade e requerem destreza altís- sima, devido principalmente à falta de previsibilidade no tratamento, não permitindo um pla- nejamento preciso e direto para o caso abordado. Dentre os procedimentos cirúrgicos mais recorrentes nesse cenário está a cirurgia de tracionamento de dentes caninos inclusos. Situa- ção que ocorre com grande frequência durante a adolescência, exigindo grande poder de infe- rência por parte do profissional responsável, que se não tratada a tempo pode vir a comprome- ter a reorganização dos demais dentes e trazer sequelas irremediáveis a longo prazo. Nesse contexto, esta pesquisa objetivou o desenvolvimento de uma solução de tecnologia para pla- nejamento e tratamento ortodôntico de dentes inclusos, onde foram utilizados casos clínicos nos quais estava indicada a cirurgia de tracionamento e posterior alinhamento de dentes cani- nos inclusos. Foram analisados softwares livres e recentes que oferecessem potencial de apri- morar o processo de planejamento e posterior tratamento através da confecção de biomodelo a servir como base das decisões do cirurgião e ortodontistas atuantes na correção do problema. Dessa forma o presente trabalho de mestrado apresenta um processo de utilização de software, que permite que o usuário final tenha uma livre manipulação sobre as imagens na fase de pré- prototipagem, gerando assim um biomodelo que carregue além da carga visual obtida através do tratamento de imagens DICOM, a trajetória percorrida pelo dente durante a cirurgia, permitindo também uma simulação virtual da cirurgia.

No início da década de 90 a tecnologia de prototipagem rápida foi utilizada na simulação e planejamento de cirurgias de correções de deformidades da face. Os modelos eram construídos a partir de imagens do exame de tomografia computadorizada. Seu custo era elevado e os modelos podiam ser utilizados uma única vez. Considerando-se estas desvantagens, este trabalho desenvolve uma nova alternativa: a simulação da cirurgia em um modelo CAD através de operações matemáticas equivalentes às técnicas utilizadas nas cirurgias. Para obter o modelo CAD, utilizaram-se programas de uso educacional para o processamento das imagens da tomografia de uma mandíbula. Através do desenvolvimento de um programa que detecta os dados das bordas das imagens, reduz estes dados, e, utilizando um conversor IGES, introduz estes dados no sistema CAD onde é construído o modelo matemático. A partir do modelo CAD gera-se, utilizando a prototipagem rápida, o protótipo físico da mandíbula. Compara-se este protótipo ao outro obtido, a partir das mesmas imagens tomográficas, pelo uso de programas comerciais, e também, à mandíbula original. Os resultados obtidos são relatados discutindo-se as suas principais fontes de erro para validação do procedimento. / In the beginning of the nineties the technology of rapid protyping was first used in simulation and planning of surgeries of face injuries. The models were built starting from images from computerized tomography (CT). Its cost was elevated and the models could be used only one time. Considering these difficulties, this work develops a new procedure: the simulation of the surgery in a CAD model through equivalent mathematical operations to the techniques used in the surgeries. To obtain the CAD model, educational programs were used for the processing of the CT images of a jaw. Through the development of a program that detects and reduces the edges of the images and introduces these data in the CAD system by using the IGES interface, the mathematical model is built. From the CAD system, using the rapid prototyping technology the prototype is generated. This prototype is compared to the one produced by using commercial packages and also to the original jaw. The results are presented and the main sources of erros are discussed in order to validate the procedure.