Fotogrametria como ferramenta para aquisição de modelos digitais de pacientes dentados

Abstract

A odontologia digital é uma área que vem se desenvolvendo rapidamente. No entanto, a utilização de seus produtos permanece inacessível a grande parte dos cirurgiões-dentistas devido ao seu elevado custo. Nesse contexto a fotogrametria surge como uma alternativa acessível para obtenção de modelos 3D. Em vista disso, o objetivo deste estudo foi avaliar a precisão de modelos digitais superiores dentados obtidos através da técnica de fotogrametria. Foi utilizado um modelo confeccionado em gesso pedra tipo IV do arco superior de um manequim odontológico para realizar os escaneamentos. O modelo digital de referência foi adquirido através de um escâner de bancada (Medit Identica Hybrid), enquanto os modelos experimentais foram gerados a partir de conjuntos de 60 imagens obtidas com um protocolo de fotogrametria desenvolvido e validado com tecnologia livre e gratuita utilizando como base o Projeto OpenScan v2. As imagens obtidas foram reconstruídas tridimensionalmente utilizando o software Agisoft Metashape Standard v.1.8.2. Após o processamento, a precisão do modelo 3D experimental em comparação ao modelo de referência foi mensurada em 100.000 pontos distintos com auxílio do software CloudCompare v.2.13 pela sobreposição das nuvens de pontos. O modelo experimental apresentou similaridade ao modelo de referência, onde as médias entre os modelos variaram de -0,008mm a -0,013mm e o desvio padrão ficou entre ±0,078mm e ±0,104mm. Durante a análise qualitativa, pôde-se observar que as áreas com maior discrepância entre os modelos foram nas regiões oclusais e interproximais. Em contrapartida, todas as demais regiões apresentaram semelhança com o modelo referência. Conclui-se que a técnica de obtenção de modelos tridimensionais por meio da fotogrametria apresentou resultados equivalentes aos obtidos pelo escâner de bancada, tornando-se, portanto, uma alternativa viável com melhor relação custo-benefício.

Digital dentistry is an area that has been rapidly developed. However, the utilization of its products remains inaccessible for most dentists due to it high cost. In this context, photogrammetry became as an accessible alternative for acquiring 3D models. Therefore, the objective of this study was to evaluate the accuracy of digitally scanned upper dental models obtained through the technique of photogrammetry. A dental cast made with plaster type 4 of the upper arch of a dental mannequin was used for the scans. The master cast was acquired by a benchtop scanner (Medit Identica Hybrid), while the experimental digital casts (EDC) were generated from sets of 60 images obtained using a photogrammetry protocol developed and validated with open-source and free technology based on the OpenScan Project v2. The images were three-dimensionally reconstructed using Agisoft Metashape Standard v.1.8.2 software. After processing, the accuracy of the EDC compared to the master cast was measured at 100,000 distinct points using the CloudCompare v.2.13 software through point cloud overlay. The EDC showed similarity to the master cast, with the mean ranging from -0.008mm to -0.013mm, and standard deviation ranging from ±0.078mm to ±0.104mm. During qualitative analysis, it was observed largest discrepancies between the models in the occlusal and interproximal regions. On the other hand, it was found that other regions were similar to the master cast. It is concluded that the technique of obtaining three-dimensional models through photogrammetry results equivalent model of those obtained by benchtop scanning, making it a cost-effective alternative.