O objetivo neste estudo foi avaliar a acurácia de softwares de planejamento de implantes sobre imagens de mandíbulas atróficas obtidas por tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) com diferentes protocolos de aquisição. Foram utilizadas 10 mandíbulas desdentadas totais que receberam 8 marcações em regiões normalmente utilizadas para colocação de implantes (4 em região anterior e 4 em região posterior), sobre estas foram aderidos fios ortodônticos a fim de padronizar as regiões. Então as mandíbulas foram submetidas à TCFC com 2 protocolos de aquisição, P1 (voxel 0,25mm) e P2 (voxel 0,125mm), e as imagens analisadas por 3 softwares de planejamento de implantes, sendo eles: Xoran versão 5.0 (XR) (Xoran Technologies® Inc, Ann Harbor, MI, USA); DentalSlice versão 2010 (DS) (Bioparts®, Brasília, Brasil) e OsiriX 1.2 (OX) (Pixmeo®, Genebra, Suiça). Foram realizadas medidas lineares nas regiões de maior extremidade em altura, largura , e altura da crista do rebordo até o teto do canal mandibular. Exatamente sobre as 8 demarcações as mandíbulas foram seccionadas para mensuração direta por meio de paquímetro digital. A correlação intraclasse (ICC) foi utilizada para calcular a confiabilidade intraexaminador (ICC=0,997) e interxaminador (ICC=0,995) obtendo uma excelente reprodutibilidade, assim para P1 e P2 em todos os softwares analisados para todos os tipos de mensurações. Para análise da precisão, os dados foram submetidos a análise estatística pelo teste t de Student, analisados entre dois grupos, e posteriormente a frequência de significância foi analisada pelo teste Exato de Fisher. As imagens mensuradas no software Xoran com voxel 0,125mm obtiveram resultados mais próximos das medidas reais, assim como o volume total de imagens de todos os softwares. Os resultados mostraram diferença entre os softwares Xoran e Osirix para os diferentes voxels, sugerindo apenas o voxel de 0,125mm para o uso do OsiriX em mandíbulas atróficas. / The objective of this study was to evaluate the accuracy of implant planning software of images assessed from atrophic jaws using cone beam computed tomography (CBCT) with different acquisition protocols. Ten total edentulous jaws received 8 markings in areas normally used for implant placement (4 in anterior and 4 posterior region) were used on orthodontic wires bonded to standardize regions. The jaws were scaneded CBCT 2 acquisition protocols , P1 (0.25 mm voxel) and P2 (0.125 mm voxel) , and analyzed by 3 implant planning software images: Xoran version 5.0 (XR) (Xoran Technologies ® Inc. , Ann Arbor , MI , USA) ; DentalSlice 2010 version (DS) (Bioparts ®, Brasilia, Brazil) and OsiriX 1.2 (OX) (Pixmeo ®, Geneva, Switzerland). Linear measurements were made in regions of higher end in height, width , and height of the crest of the ridge to the roof of the mandibular canal. Just about the demarcations jaws were sectioned for direct measurement by digital caliper. The intraclass correlation coefficient (ICC) was used to calculate the intra-rater reliability (ICC = 0.997) and interxaminador (ICC = 0.995) obtaining excellent reproducibility. For accuracy analysis , the data were analyzed statistically by the \" t test , analyzed between two groups, and then the frequency of significance was analyzed by Fisher exact test. The images measured in Xoran software with 0.125 mm voxel got closer to the actual outcomes measures, as well as the total volume of all software images . The results showed differences between the Xoran and OsiriX software for different voxels , suggesting only 0.125 mm voxel for using OsiriX in atrophic jaws .

O objetivo neste estudo foi avaliar a acurácia de softwares de planejamento de implantes sobre imagens de mandíbulas atróficas obtidas por tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) com diferentes protocolos de aquisição. Foram utilizadas 10 mandíbulas desdentadas totais que receberam 8 marcações em regiões normalmente utilizadas para colocação de implantes (4 em região anterior e 4 em região posterior), sobre estas foram aderidos fios ortodônticos a fim de padronizar as regiões. Então as mandíbulas foram submetidas à TCFC com 2 protocolos de aquisição, P1 (voxel 0,25mm) e P2 (voxel 0,125mm), e as imagens analisadas por 3 softwares de planejamento de implantes, sendo eles: Xoran versão 5.0 (XR) (Xoran Technologies® Inc, Ann Harbor, MI, USA); DentalSlice versão 2010 (DS) (Bioparts®, Brasília, Brasil) e OsiriX 1.2 (OX) (Pixmeo®, Genebra, Suiça). Foram realizadas medidas lineares nas regiões de maior extremidade em altura, largura , e altura da crista do rebordo até o teto do canal mandibular. Exatamente sobre as 8 demarcações as mandíbulas foram seccionadas para mensuração direta por meio de paquímetro digital. A correlação intraclasse (ICC) foi utilizada para calcular a confiabilidade intraexaminador (ICC=0,997) e interxaminador (ICC=0,995) obtendo uma excelente reprodutibilidade, assim para P1 e P2 em todos os softwares analisados para todos os tipos de mensurações. Para análise da precisão, os dados foram submetidos a análise estatística pelo teste t de Student, analisados entre dois grupos, e posteriormente a frequência de significância foi analisada pelo teste Exato de Fisher. As imagens mensuradas no software Xoran com voxel 0,125mm obtiveram resultados mais próximos das medidas reais, assim como o volume total de imagens de todos os softwares. Os resultados mostraram diferença entre os softwares Xoran e Osirix para os diferentes voxels, sugerindo apenas o voxel de 0,125mm para o uso do OsiriX em mandíbulas atróficas. / The objective of this study was to evaluate the accuracy of implant planning software of images assessed from atrophic jaws using cone beam computed tomography (CBCT) with different acquisition protocols. Ten total edentulous jaws received 8 markings in areas normally used for implant placement (4 in anterior and 4 posterior region) were used on orthodontic wires bonded to standardize regions. The jaws were scaneded CBCT 2 acquisition protocols , P1 (0.25 mm voxel) and P2 (0.125 mm voxel) , and analyzed by 3 implant planning software images: Xoran version 5.0 (XR) (Xoran Technologies ® Inc. , Ann Arbor , MI , USA) ; DentalSlice 2010 version (DS) (Bioparts ®, Brasilia, Brazil) and OsiriX 1.2 (OX) (Pixmeo ®, Geneva, Switzerland). Linear measurements were made in regions of higher end in height, width , and height of the crest of the ridge to the roof of the mandibular canal. Just about the demarcations jaws were sectioned for direct measurement by digital caliper. The intraclass correlation coefficient (ICC) was used to calculate the intra-rater reliability (ICC = 0.997) and interxaminador (ICC = 0.995) obtaining excellent reproducibility. For accuracy analysis , the data were analyzed statistically by the \" t test , analyzed between two groups, and then the frequency of significance was analyzed by Fisher exact test. The images measured in Xoran software with 0.125 mm voxel got closer to the actual outcomes measures, as well as the total volume of all software images . The results showed differences between the Xoran and OsiriX software for different voxels , suggesting only 0.125 mm voxel for using OsiriX in atrophic jaws .

Objetivo: Avaliação da influência de artefatos metálicos nas imagens de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC), causados por implantes dentários, nas estruturas periodontais dos dentes adjacentes a esse implante. Materiais e Métodos: 23 pacientes foram submetidos ao exame de TCFC antes e após a colocação do implante dentário. Foram realizadas medidas da espessura das corticais vestibulares (CV) por um observador calibrado (ICC=0,95), nos cortes parassagitais de imagens previamente obtidas. Foi calculada a frequência de graus de influência do artefato metálico causado pelo implante (leve, moderado e severo) para distância horizontal ao implante, espessura da CV, e distância vertical em relação à crista óssea vestibular (COV). Resultados: excluídos 5 pacientes, em 18 selecionados, examinou-se 24 implantes unitários na região posterior de mandíbula, sendo 24 dentes teste mesiais (DTM) e 17 dentes teste distais (DTD) a esses implantes. Houve associação entre distância vertical da COV e impossibilidade de se mensurar a espessura da CV para o DTM e DTD (p<0,05 para ambos). Não houve associação entre espessura da cortical vestibular e distância horizontal para a severidade de influência de artefatos (p>0,05 para ambos). Houve associação entre distância horizontal e nível de influência de artefatos em quaisquer estruturas periodontais adjacentes ao implante, para DTM e DTD somados (p<0,05). Conclusão: Os artefatos metálicos causados por implantes dentários podem influenciar a interpretação da imagem de TCFC em sítios periodontais adjacentes, e o grau de influência depende da distância horizontal do implante dentário a quaisquer estruturas periodontais, e quanto mais próximo da COV, maior influência do artefato na identificação e mensuração de estruturas na CV. / Objective: The objective of this study was to evaluate the influence of metallic artifacts in CBCT (Cone beam computed tomography) images, caused by dental titanium implants, at adjacent periodontal structures. Materials and Methods: 23 patients were submitted a CBCT examination before and after the implant placement. Thickness Measurements of buccal cortical were performed by a calibrated observer (ICC=0.95), at parassagital cross-sections of previously obtained images. The frequency of influence level (mild, moderate, severe) of the artifact was calculated for horizontal distance of the implant, buccal cortical thickness and vertical distance of the buccal alveolar crest. Results: 5 patients were excluded, and 18 selected, 24 unitary implants cases at posterior mandible were examined, 24 mesial test teeth (MTT) and 17 Distal test teeth (DTT) from the implants. There was an association between the vertical distance of the buccal alveolar crest and the impossibility to measure the thickness of buccal cortical for MTT and DTT (p<0.05 for both). There was no association between the thickness of buccal cortical and horizontal distance for the artifacts level of influence (p>0.05 for both). There was association between horizontal distance and the level of the artifact influence at any periodontal structure, for the sum of MTT and DTT (p<0.05). Conclusion: the metallic artifacts caused by dental implants can influence the CBCT image interpretation at periodontal adjacent sites, and the level of the influence depends on the horizontal distance of the dental implant at any periodontal structures, and the vertical distance from the buccal alveolar crest.

Objetivo: Avaliação da influência de artefatos metálicos nas imagens de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC), causados por implantes dentários, nas estruturas periodontais dos dentes adjacentes a esse implante. Materiais e Métodos: 23 pacientes foram submetidos ao exame de TCFC antes e após a colocação do implante dentário. Foram realizadas medidas da espessura das corticais vestibulares (CV) por um observador calibrado (ICC=0,95), nos cortes parassagitais de imagens previamente obtidas. Foi calculada a frequência de graus de influência do artefato metálico causado pelo implante (leve, moderado e severo) para distância horizontal ao implante, espessura da CV, e distância vertical em relação à crista óssea vestibular (COV). Resultados: excluídos 5 pacientes, em 18 selecionados, examinou-se 24 implantes unitários na região posterior de mandíbula, sendo 24 dentes teste mesiais (DTM) e 17 dentes teste distais (DTD) a esses implantes. Houve associação entre distância vertical da COV e impossibilidade de se mensurar a espessura da CV para o DTM e DTD (p<0,05 para ambos). Não houve associação entre espessura da cortical vestibular e distância horizontal para a severidade de influência de artefatos (p>0,05 para ambos). Houve associação entre distância horizontal e nível de influência de artefatos em quaisquer estruturas periodontais adjacentes ao implante, para DTM e DTD somados (p<0,05). Conclusão: Os artefatos metálicos causados por implantes dentários podem influenciar a interpretação da imagem de TCFC em sítios periodontais adjacentes, e o grau de influência depende da distância horizontal do implante dentário a quaisquer estruturas periodontais, e quanto mais próximo da COV, maior influência do artefato na identificação e mensuração de estruturas na CV. / Objective: The objective of this study was to evaluate the influence of metallic artifacts in CBCT (Cone beam computed tomography) images, caused by dental titanium implants, at adjacent periodontal structures. Materials and Methods: 23 patients were submitted a CBCT examination before and after the implant placement. Thickness Measurements of buccal cortical were performed by a calibrated observer (ICC=0.95), at parassagital cross-sections of previously obtained images. The frequency of influence level (mild, moderate, severe) of the artifact was calculated for horizontal distance of the implant, buccal cortical thickness and vertical distance of the buccal alveolar crest. Results: 5 patients were excluded, and 18 selected, 24 unitary implants cases at posterior mandible were examined, 24 mesial test teeth (MTT) and 17 Distal test teeth (DTT) from the implants. There was an association between the vertical distance of the buccal alveolar crest and the impossibility to measure the thickness of buccal cortical for MTT and DTT (p<0.05 for both). There was no association between the thickness of buccal cortical and horizontal distance for the artifacts level of influence (p>0.05 for both). There was association between horizontal distance and the level of the artifact influence at any periodontal structure, for the sum of MTT and DTT (p<0.05). Conclusion: the metallic artifacts caused by dental implants can influence the CBCT image interpretation at periodontal adjacent sites, and the level of the influence depends on the horizontal distance of the dental implant at any periodontal structures, and the vertical distance from the buccal alveolar crest.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Umsetzung von Methoden und Werkzeugen zur Bereitstellung von Modellen und Randbedingungen für die Konstruktion individueller Langzeit-Knochenimplantate (Konstruktionsvorbereitung). Grundlage dabei ist, dass die Planung aus medizinischer Sicht z.B. durch einen Chirurgen und die Konstruktion unter technischen Aspekten z.B. durch einen Konstrukteur getrennt erfolgt. Hierfür wird ein erarbeitetes Planungskonzept vorgestellt, welches sowohl die geplanten geometrischen Merkmale, als auch weiterführende Metadaten beinhaltet (Randbedingungen). Die Übergabe dieser Planungsdaten an die Konstruktion erfolgt über eine dafür entworfene Formatbeschreibung im Kontext der Schnittstelle zwischen Mediziner und Ingenieur. Weiterführend wird die Notwendigkeit von speziellen Funktionen für die Konstruktion von individuellen Implantaten in der Arbeitsumgebung des Konstrukteurs (z.B. Modelliersystem – CAD) am Beispiel der konturlinienbasierten Modellrekonstruktion erörtert. Die gesamtheitliche Basis bildet eine durchgängig digitale Prozesskette zur Datenaufbereitung, Konstruktion und Fertigung. Die Anwendbarkeit der Methoden und zweier umgesetzter Demonstratoren wurde innerhalb eines interdisziplinär angelegten Projektes am realen Patientenfall bestätigt.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung und Umsetzung von Methoden und Werkzeugen zur Bereitstellung von Modellen und Randbedingungen für die Konstruktion individueller Langzeit-Knochenimplantate (Konstruktionsvorbereitung). Grundlage dabei ist, dass die Planung aus medizinischer Sicht z.B. durch einen Chirurgen und die Konstruktion unter technischen Aspekten z.B. durch einen Konstrukteur getrennt erfolgt. Hierfür wird ein erarbeitetes Planungskonzept vorgestellt, welches sowohl die geplanten geometrischen Merkmale, als auch weiterführende Metadaten beinhaltet (Randbedingungen). Die Übergabe dieser Planungsdaten an die Konstruktion erfolgt über eine dafür entworfene Formatbeschreibung im Kontext der Schnittstelle zwischen Mediziner und Ingenieur. Weiterführend wird die Notwendigkeit von speziellen Funktionen für die Konstruktion von individuellen Implantaten in der Arbeitsumgebung des Konstrukteurs (z.B. Modelliersystem – CAD) am Beispiel der konturlinienbasierten Modellrekonstruktion erörtert. Die gesamtheitliche Basis bildet eine durchgängig digitale Prozesskette zur Datenaufbereitung, Konstruktion und Fertigung. Die Anwendbarkeit der Methoden und zweier umgesetzter Demonstratoren wurde innerhalb eines interdisziplinär angelegten Projektes am realen Patientenfall bestätigt.

Der Einsatz numerischer Simulationen zur Bearbeitung klinischer Fragestellungen ist eine innovative Vorgehensweise. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde eine Methode zur Auswertung von Ergebnissen einer Finite-Elemente-Analyse zum Stentgraftverhalten konzipiert, implementiert und im Rahmen einer deutschlandweiten Benutzerstudie getestet. Für einen Vergleich unterschiedlicher Stentgraftkonfigurationen im Kontext mit dem patientenspezifischen Gefäß wurden Stentgraftbewertungsgrößen eingeführt. Hierzu gehören die Fixierungskraft und der Kontaktstatus zwischen Stentringen und Blutgefäßbestandteilen. Für eine Bereitstellung der Ergebnisgrößen im gefäßmedizinischen Arbeitsumfeld wurde eine graphische Mensch-Maschine-Schnittstelle entwickelt. Diese ermöglicht eine quantitative und qualitative Auswertung von Stentgraftbewertungsgrößen. Hierfür wurden Module zur automatisierten Auswertung von Fixierungskräften sowie zur 2D- und 3D- Ergebnisvisualisierung implementiert. Im Rahmen der Benutzerstudie wurde die Anwendung der entwickelten Methode für die Ermittlung des Einsatzpotenzials numerischer Simulationen zur Unterstützung der Stentgraftauswahl demonstriert. Im Ergebnis wurde als wesentliches Einsatzpotenzial die Festlegung eines Mindestmaßes an Überdimensionierung, die Optimierung der Schenkellänge sowie der Ver- gleich unterschiedlicher Stentgraftdesigns ermittelt. Weiterhin konnten grundlegende Anforderungen an ein System zur Generierung und Bewertung von Stentgraftkonfigurationen im klinischen Alltag definiert werden. Zu den wesentlichen Funktionen, die der Implanteur für einen Vergleich von Stentgrafts benötigt, zählen eine Übersichtskarte zu farbkodiertem Migrationsrisiko pro Stentgraft und Landungszone, die Visualisierung des Abdichtungszustandes der Stentkomponenten sowie die Darstellung von Stentgraft- und Gefäßdeformationen im 3D-Modell.

Der Einsatz numerischer Simulationen zur Bearbeitung klinischer Fragestellungen ist eine innovative Vorgehensweise. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde eine Methode zur Auswertung von Ergebnissen einer Finite-Elemente-Analyse zum Stentgraftverhalten konzipiert, implementiert und im Rahmen einer deutschlandweiten Benutzerstudie getestet. Für einen Vergleich unterschiedlicher Stentgraftkonfigurationen im Kontext mit dem patientenspezifischen Gefäß wurden Stentgraftbewertungsgrößen eingeführt. Hierzu gehören die Fixierungskraft und der Kontaktstatus zwischen Stentringen und Blutgefäßbestandteilen. Für eine Bereitstellung der Ergebnisgrößen im gefäßmedizinischen Arbeitsumfeld wurde eine graphische Mensch-Maschine-Schnittstelle entwickelt. Diese ermöglicht eine quantitative und qualitative Auswertung von Stentgraftbewertungsgrößen. Hierfür wurden Module zur automatisierten Auswertung von Fixierungskräften sowie zur 2D- und 3D- Ergebnisvisualisierung implementiert. Im Rahmen der Benutzerstudie wurde die Anwendung der entwickelten Methode für die Ermittlung des Einsatzpotenzials numerischer Simulationen zur Unterstützung der Stentgraftauswahl demonstriert. Im Ergebnis wurde als wesentliches Einsatzpotenzial die Festlegung eines Mindestmaßes an Überdimensionierung, die Optimierung der Schenkellänge sowie der Ver- gleich unterschiedlicher Stentgraftdesigns ermittelt. Weiterhin konnten grundlegende Anforderungen an ein System zur Generierung und Bewertung von Stentgraftkonfigurationen im klinischen Alltag definiert werden. Zu den wesentlichen Funktionen, die der Implanteur für einen Vergleich von Stentgrafts benötigt, zählen eine Übersichtskarte zu farbkodiertem Migrationsrisiko pro Stentgraft und Landungszone, die Visualisierung des Abdichtungszustandes der Stentkomponenten sowie die Darstellung von Stentgraft- und Gefäßdeformationen im 3D-Modell.