Sistema de ayuda en estudios maxilofaciales 2d y 3d SAM

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(1)Sistema de Ayuda en Estudios Maxilofaciales 2d y 3d “SAM”. JORGE MARIO PACHON GARCIA. UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMNETO DE SISTEMÁS Y COMPUTACIÓN COMPUTACION GRÁFICA BOGOTA D.C JULIO DE 2004.

(2) 2. APLICACION PARA ESTUDIOS DE ORTODONCIA. JORGE MARIO PACHON GARCIA. Tesis para optar al titulo de Ingeniero de Sistemas y Computación. Profesor Asesor JOSE TIBERIO HERNANDEZ Ingeniero de Sistemas y Computación PhD. UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMNETO DE SISTEMÁS Y COMPUTACIÓN COMPUTACION GRAFICA BOGOTA D.C 2004.

(3) 3. “Gracias Dios, papás, hermanos y amigos. Que bueno es saber que cuento con todos como familia”.

(4) 4. 1. INTRODUCCION.......................................................................................................5 2. MARCO TEORICO ....................................................................................................9 2.1 Mercado de software en ortodoncia................................................................11 2.2 Tendencia en sistemas apoyados en tecnología ....................................................17 2.3 Bases de la Cefalometría Actual..........................................................................18 2.3.1 Ángulos de uso común en cefalometría .........................................................19 2.3.2 Líneas de referencia de uso común en cefalometría .......................................25 2.3.3 Ángulos de uso común en cefalometría .........................................................29 2.3.4 Distancias de uso común en cefalometría ......................................................31. 3 PROBLEMÁTICA Y PROPUESTA DE SOLUCIÓN................................................33 3.1 La Ingeniería como solución ................................................................................35 3.1.1 Tiempos y movimientos................................................................................35 3.1.2 Base de Conocimiento...................................................................................36 3.2 Abstracción del Problema ....................................................................................36 3.2.1 Apoyo Matemático........................................................................................37. 4. DISEÑO DE LA APLICACIÓN ...............................................................................38 4.1 Descripción de la operación de la aplicación: .......................................................38 4.2 Flujograma: .........................................................................................................39 4.3 Requerimientos:...................................................................................................40 4.4 Diagrama/ Diseño Entidad Relación ....................................................................52 4.5 Estado comparativo tiempo faltante vs. empleado ................................................53 4.6 Pruebas y Resultado.............................................................................................53 4.6.1 Estado inicial ................................................................................................53 4.6.2 Trabajo Actual ..............................................................................................54 4.6.3 Observaciones...............................................................................................67. 5. CONCLUSIONES:....................................................................................................72 6. GLOSARIO ..............................................................................................................75 7. BIBLIOGRAFIA.......................................................................................................76 8.ANEXOS ...................................................................................................................78.

(5) 5. 1. INTRODUCCION. Desde que tengo uso de razón recuerdo mi infancia aferrado a una cobija de seda y llevándome el pulgar de la otra mano a la boca. Este vicio infantil se constituye en la fuente de trabajo de mucha gente.. No necesariamente de. fabricantes de cobijas sino de ortodoncistas que intentan corregir las anomalías que este mal uso del dedo ocasiona en la cavidad bucal. Años después, habiendo abandonado este vicio los daños ya estaban hechos: mal oclusión por mordida abierta, desplazamiento de los incisivos inferiores y hendidura del paladar. Aunque las anomalías eran grandes las soluciones no necesariamente lo tenían que ser. Fui llevado a una ortodoncista que sin dudarlo pensó que era necesaria una operación de maxilar, con extracción de piezas dentarias y desmonte de paladar. Semejante diagnostico no puede ser sino aterrador para un niño así como para sus padres. Horrorizado acudí a otro medico para tener un segundo concepto.. Él, aconsejó soluciones menos drásticas como. ortodoncia tradicional y extracción de premolares superiores. A la larga, inicié ese tratamiento con consecuencias mucho menos drásticas y con resultados que a la postre acepte psicológicamente..

(6) 6 Sin embargo siempre tuve la inquietud acerca del rostro que podría tener hoy en día si me hubiera sometido a la operación extrema. Aquella sensación de incertidumbre a veces me da rabia y a veces curiosidad. Será posible que por una diferencia de conceptos uno pueda ponerse brackets o preferir que le desmonten el paladar con un martillo y un cincel? Semejante diferencia nacida a partir de una subjetividad da para pensar que un médico quería lucrase a costa de mi cara. Sin embargo si ese medico en su tiempo me hubiera demostrado con algún método formal de la necesidad de la operación, hasta hubiera aceptado. Esos métodos formales son los que plantea la cefalometría.. Tiempo después cuando conocí a un amigo y compañero mío que se realizaría un operación tan grande como la que describí y que además estaba considerando este como tema para una tesis, sentí gran interés por participar y unirme a la investigación. De esta manera el siguiente trabajo de grado se presenta como continuación a la investigación llevada a cabo por Daniel Flórez y yo en el semestre 2003-1.. Tras conseguir suficiente respaldo teórico y con algunas. ideas en mente para llevar a la practica, inicie la continuación. Esta vez, buscando darle un enfoque mucho más científico al trabajo y empleando al máximo los conocimientos adquiridos durante la vida universitaria, en pos de conseguir un producto terminado y aprovechable por quien lo necesite..

(7) 7 Para lograr que fuera aprovechable era necesario encontrar los puntos que lo hicieran útil como software para usuarios finales. Tras revisar el diseño era necesario que este tuviera los siguiente aspectos:. En primera instancia. flexibilidad; el programa no seria vulnerable a un cambio en la técnica o medio de trabajo. Es decir, debería dar la posibilidad de crear sus propias métricas. Así su funcionamiento podría evolucionar o adecuarse a las necesidades de cada quien.. En segundo plano debería ser capaz de retroalimentar la labor del cirujano o médico. El aprovechamiento y fácil acceso a los datos capturados de distintos casos clínicos, enriquece la labor del cirujano. Un trabajo basado en mediciones. estadísticas,. sean. cual. fueran. su. naturaleza,. resulta. un. complemento ideal para una ciencia que sobre todo en razones estéticas podría tornarse subjetiva.. Por último, debería aprovechar las facilidades tecnológicas para agilizar una labor, en muchos casos engorrosa. No solo aprovechando mejor el tiempo del cirujano y el paciente sino que les perdiéndoles a los dos ocuparse de otros aspecto del tratamiento o concernientes a la cirugía, que quizás en otras circunstancias podrían haber sido pasados por alto.. Bajo estos aspectos, se diseñó una aplicación que permite al usuario especificar sus propios sistemas de medidas y referencias. Luego puede llevar a.

(8) 8 cabo un examen preestablecido por el mismo de manera guiada sobre archivos gráficos (bien sean de naturaleza 3d o 2d). Estos exámenes posteriormente arrojan resultados en términos de su propio sistema de medidas mientras que sobre la imagen tratada se encarga de hacer los trazos propios de un examen tradicional. Durante este proceso cuenta además con ayudas graficas que le facilitan la labor de recordar puntos anatómicos, referencias o mediciones. A su vez estos resultados pueden ser consultados de distintas maneras a criterio del usuario final.. Junto con estas facilidades el sistema le permite al usuario llevar. una base de datos clásica con manejo de información de pacientes, historia clínica, historial de material grafico, etc..

(9) 9. 2. MARCO TEORICO. La cefalometría ha avanzado por distintas ramas de la técnica y la práctica desde sus inicios; con los simples bosquejos a escala de DaVinci hasta los más avanzados sistemas tridimensionales de hoy en día. La cefalometría se dio inicio en 1700 con el estudio de cráneos secos. Como la ortodoncia hasta entonces era un sueño, estas mediciones eran más utilizadas para saciar la curiosidad científica y sobre todo en el estudio del cerebro, órgano que llamaba la atención mayoritariamente. En este mismo siglo se descubrieron las utilidades de establecer patrones comparativos. Hacia 1884 se aceptó como estándar una medición que hoy en día es base de estudios: el Plano de Frankfort. En 1995 se descubren los rayos X, lo cual ocasiona un cambio radical en la cefalometría y así mismo se descubre el potencial para estudios que otorga una radiografía de perfil. Posteriormente, vinieron los estudios de Durier en los que dividiendo en una cuadricula los rostros humanos planteaba la teoría que afirma, que a pesar de haber diferencias de un rostro a otro, (como el tamaño), se conservaban las proporciones..

(10) 10 Hacia 1920 se dieron a la luz múltiples trabajos, unos resaltando nuevos puntos de referencia y otros encontrando cambio de variables con el crecimiento del paciente. Luego en 1938 se presentó un aparato de gran acogida: el cefalómetro. Este aparato de uso externo era posicionado sobre el cráneo y a manera de pantógrafo (funcionamiento escalado) indicaban las anormalidades de manera más visible. El estudio detallado de la morfología de tejidos, dientes y huesos en el cráneo humano y de las relaciones proporcionales y funcionales entre sus partes, se da a conocer en 1950 con los estudios de Steiner y posteriormente Krogman (l957), Sassouni (l958), Salzman (l960), Ricketts (l960) y Thurow (1962). Los años ochenta marcaron el inicio de una nueva era. Con la llegada de la PC y el uso por parte de algunos ortodoncistas de California de las Apple como apoyo en sus labores diarias, se vislumbraba una posible llegada impetuosa de los computadores al campo de la ortodoncia y la odontología. Al mismo tiempo distintas técnicas se desarrollaban y era posible hacer uso de ellas. Un ejemplo de ello son las Radiografías panorámicas, posteriormente Tomografías, Tomografías Computarizadas y Resonancia Magnética. De estas lo principales avances se dieron a principios de los años 90 para evaluar la posibilidad de implantes permanentes, estudiando las dimensiones de la cavidad alveolar antes de diseñar la prótesis..

(11) 11 2.1 Mercado de software en ortodoncia Si bien los avances más grandes en desarrollo de programas de realidad virtual para interpretar resultados de exámenes 3d, están concentrados en los mismos fabricantes de Tomógrafos y Resonadores (Siemens, General Electric), existe software comercial que intenta obtener información digital de origen o análoga digitalizada.. Estos son ejemplos de programas disponibles en el. mercado mundial: Softlander: Producto realizado para clínica de ortodoncia del Doctor Luis Carriere en Barcelona, España. Permite realizar modelos 3d de la morfología dental y sobre estos plantear soluciones ortodónticas, tales como,. aparatos y tratamientos.. Visualmente estos se pueden ver interactuando sobre las piezas dentales. Bajo ciertos algoritmos, divulgados por el Dr. Carriere, propone el resultado a futuro del tratamiento escogido. El software cuenta con una biblioteca en la que se registran 7 mal oclusiones dentales. A partir del caso que se este tratando se escoge una y se define si ya fueron realizadas extracciones dentales, esto, con el animo de lograr una aproximación más cercana a la situación del paciente tratado. Sin embargo al basarse en un modelo predefinido puede carecer de exactitud. Es útil en enseñanza de procedimientos..

(12) 12. Bonacord Orthodontics Este software facilita al ortodocista de una detallada herramienta para predecir complicaciones durante el tratamiento dependiendo de la patología. Sugiere soluciones de tratamientos y presenta una interfaz gráfica que permite llevar un registro del paciente en caso de querer presentar su caso, así como reportes individuales por historia clínica que facilitan la labor de intercambiar datos. Además contiene una librería con los datos de artefactos y utensilios ortodónticos y una guía sobre como utilizar ese material. No se conoce el material que utiliza para elaborar los estudios. Ofrece una versión de prueba para ser enviada al parecer por correo tradicional. Su La. versión. versión que. incluye. normal el. trazado. vale cefálico. US$ cuesta. (no parece que el trazado se realice de manera automática). 2495 US$. 2895.

(13) 13 Easy Ceph Trace: Hecho en Italia por LIBRA Ortodonzia, ofrece una interfaz simple para el usuario. Es bastante flexible en su uso; además de los estudios laterales Steiner, Downs ,Ricketts y Tweed puede realizar el estudio frontal Ricketts y cualquier otra medición de un punto a otro ó de una línea a un punto, y obtención de ángulos, entre trazados alternativos hecho sobre la imagen. El trazado del perfil y la estructura ósea visible en el perfil se realiza en pantalla pero de manera manual. Los resultados pueden ser exportados en formato txt o Access. Trabaja sobre material radiológico 2D. Este es digitalizado por un scanner directamente desde el software Easy Ceph Trace. Plataforma: Windows Precio: € 767 + VAT (Impuesto Europeo por país de la EC).

(14) 14.

(15) 15 Trazado y marcado de puntos con Easy Ceph Trace. www.libra-ortho.it Compu-Ceph y Ceph X: Este programa ofrece 12 estudios cefalométricos y puede realizar otras mediciones al gusto del cirujano (esto es lo que ofrece Ceph X). Adicionalmente puede modificar tanto imágenes como radiografías para que el paciente pueda ver los futuros resultados del tratamiento (Compu Ceph). No hay demostración de que tan real es esta transformación sobre las imágenes. Al parecer se trata de un morph sobre imágenes. Trabaja con Radiografías.. Trazado con Comp-Ceph. aonet.americanortho.com.

(16) 16 Otros Programas: My Orthodontics Este programa está diseñado para que el ortodoncista elija entre una serie de patologías, y posteriormente elija un tratamiento de manera que pueda crear fácilmente un Cd con ayudas gráficas para el. paciente mostrándole. detalladamente como va a ser su tratamiento. De esta manera se realiza una labor educativa con el paciente facilitando la labor del cirujano indirectamente. Photo-Eze y Photo-Eze Plus Programa para capturar imágenes (fotografías intrabucales) de pacientes para crear expedientes clínicos. Tiene la ventaja de interactuar con word lo que facilita la labor de escritura de reportes. Contiene herramientas para edición de fotos digitales. Funciona con cámara digitales evitando revelado y otras complicaciones de la fotografía tradicional. Facilita el intercambio de información entre médicos..

(17) 17. Visión de historias clínicas con Photo-Eze aonet.americanortho.com. 2.2 Tendencia en sistemas apoyados en tecnología La disminución en los costos de tecnología cada vez más potente y su facilidad de uso ha permitido que las programas cada vez más especializados penetren en la ortodoncia y la odontología. Estas ramas de la medicina que por muchos anos fueron reacias a utilizar apoyos tecnológicos, paso a paso han cambiado de postura. Desde los computadores para solo llevar contabilidad en consultorios, pasando por archivadores en disco de historias clínicas, hasta herramientas de diagnóstico y seguimiento. En otros casos la tecnología ha llegado para eliminar la participación de terceros y agilizar el proceso. Un ejemplo son los estudios especializados en realizar las fotografías panorámicas para iniciar tratamientos. Hoy en día son.

(18) 18 reemplazados en muchos consultorios por sencillas cámaras digitales que guardan en distintos formatos en los discos duros de los computadores de dotación de los doctores.. Estos nuevos medios no solo han facilitado la labor. hacia el interior del consultorio, sino también han facilitado la difusión de casos clínicos entre expertos del tema y estudiantes.. De otro lado la tecnología no se ha conformado con hacer el mismo trabajo de manera más fácil. En otros casos los avances nos llevan a proponer soluciones alternativas que antes no podríamos haber imaginado. Tal es el caso de las nuevas técnicas no intrusivas. Estas retomando conceptos de la época cuando no se contaba con rayos X, planean evitarle al paciente la molestia de ser irradiado, marcando unos cuantos puntos en contorno a la cara y cavidad bucal con resultados bastante prometedores (incluso por encima de los estándares de la radiología tradicional). Estos métodos se apoyan en un brazo móvil con tres grados de libertad los cuales de acuerdo a su posición angular permiten calcular una coordenada exacta en el espacio para un punto.. 2.3 Bases de la Cefalometría Actual La cefalometría actual, independiente de los medios de adquisición de los datos, se reconfirma día a día con los teoremas postulados en los primeros 60 años del siglo XX. La idea general de estos estudios ha sido encontrar puntos o referencias que a lo largo del crecimiento normal de las personas guarden una.

(19) 19 proporción y que al establecer unos limites estándares nos permitan identificar anomalías. Más de doscientos años de estudios han dado como resultado la identificación de casi cincuenta puntos clave para establecer mediciones y comparaciones. Algunas de estas mediciones se dan por la asociación de los puntos en segmentos de recta. Esto nos permite reconocer planos (normales a nuestra perspectiva del perfil radiológico) que en sus intersecciones generan ángulos que podemos estudiar.. 2.3.1 Ángulos de uso común en cefalometría. Nasion. Se encuentra ubicado en la unión del lóbulo frontal con los huesos de la nariz..

(20) 20 Espina nasal posterior. Localizado. en. la. parte. posterior y central del paladar.. Espina nasal anterior. Es la parte más superior y anterior. del. paladar.. Puede. coincidir con la membrana que une al labio superior.. Subespinal. También llamado punto A, es el punto más deprimido de la zona entre los incisivos superiores y la base de la nariz.

(21) 21 Incisal Superior. Borde incisal del diente incisal superior más prominente.. Incisal Inferior. Borde incisal del diente incisal inferior más prominente.. Raíz incisal Inferior. Este punto no es mencionado en los estudios a menudo; pero se obtiene implícitamente al trazar el eje del diente incisivo superior. Coincide con la base de la raíz..

(22) 22 Raíz incisal Superior. Igual que el punto anterior pero esta vez para el incisivo superior.. Supramental. Punto más deprimido de la zona entre el incisivo inferior y el mentón.. Pogonion. Punto más anterior del mentón.

(23) 23 Mentoniano. Punto más inferior del mentón. Gnation. Punto. intermedio. entre. el. pogonion y el mentoniano. Centro de Silla Turca. Centro de la cavidad que aloja la glándula hipófisis.

(24) 24 Orbitario. Punto más inferior de la orbita ósea.. Porion. Punto más alto del conducto auditivo. También llamado Tragus. Gonion. Punto de inflexión del ángulo de maxilar inferior..

(25) 25. Fisura pterigomaxilar. Esta situada entre el borde posterior del maxilar superior. y el. bode anterior de la apófisis pterigoides. 2.3.2 Líneas de referencia de uso común en cefalometría Plano de Frankfort. Línea delimitada por el porion y el orbitario considerada como normal al eje corporal.

(26) 26 Nasion - silla turca. Su nombre indica como se traza. Plano maxilar superior. Esta línea se traza del punto más posterior al punto más anterior del paladar. Plano de oclusal. Esta línea o plano se traza desde la superficie mesial del primer molar. definitivo. hasta. un. punto. intangible, equidistante e intermedio a los bordes incisales superior e inferior..

(27) 27 Plano de mandibular. Trazo siguiendo el eje de la mandíbula o del mentoniano al gonion. Plano N- A. Del punto nasión al subespinal o A.. Plano N-B. Del punto nasión al supramental o B..

(28) 28. Plano incisivo superior. Eje del incisivo superior. Plano incisivo inferior. Eje del incisivo superior.

(29) 29 2.3.3 Ángulos de uso común en cefalometría Angulo SNA Angulo silla turca – nasion – subespinal. Su valor puede aumentar en relación al ángulo SNB Su valor promedio esta entre 80 y 84 grados. Angulo SNB Angulo silla turca – nasion – supramental.. Su. valor. puede. aumentar en relación al ángulo SNA. Su valor promedio esta entre 78 y 82 grados. Angulo ANB También lógicamente como. considerado la resta de los. ángulos SNA y SNB. Su valor promedio es de 1 a 4 grados,.

(30) 30. Angulo Interincisivo Plano entre los ejes de los incisivos superior e inferior.. Los. autores varían mucho al dar su valor promedio, se cree que podría ser de 130 a 144 grados aproximadamente.. Angulo Incisivo Inferior – Mandibular Entre el eje del diente incisivo inferior y el eje de la mandíbula. Su valor promedio esta entre 85 y 93 grados.. Angulo Incisivo Superior – NA Entre el eje del diente incisivo superior y el plano NA Se cree que debería ser de 22 grados.

(31) 31. Angulo Incisivo Inferior - NB Entre el eje del diente incisivo inferior y el plano NB. Se cree que deberia ser de 25 grados. 2.3.4 Distancias de uso común en cefalometría Distancia NB-Pogonion. Debería ser de de 4mm.

(32) 32 Distancia Incisivo Superior a NA La menor distancia del borde incisal superior a la línea NA.. Debería ser de de 4mm. Distancia Incisivo Inferior a NB La menor distancia del borde incisal superior a la línea NB. Debería ser de de 4mm.

(33) 33. 3 PROBLEMÁTICA Y PROPUESTA DE SOLUCIÓN Encontrar problemas en un proceso manual como la medición cefalométrica puede ser muy fácil. Bien se podría tratar de clasificar los problemas por categorías.. Una categoría puede ser las fuentes de datos. La técnica que utilizan hoy en día la mayoría de los odontólogos se basa, como se puede ver, casi que únicamente en el perfil radiológico.. Sin embargo el perfil radiológico sigue. siendo una proyección que muchas veces puede estar distorsionada por el otro hemisferio del cráneo. Igualmente, desigualdades en la simetría frontal como desviaciones del plano oclusal pueden dar cabida a mediciones incorrectas, ya que se hace énfasis sobre un lado del cráneo.. Otra fuente de errores puede estar ubicada en la adquisición de los datos. Si la medición se realiza de manera completamente manual, por cada vez que un punto sea tomado en cuenta para trazar una línea por el, el error se puede estar multiplicando. Sumado a esto, no siempre la mano humana es tan precisa como se quisiera. Es factible que un trazo nunca sea tan ancho como otro o que nunca se logre pasar exactamente por encima del punto deseado..

(34) 34 Adicionalmente mediciones que pueden ser útiles -sobre todo de tipo angular – se tornan difíciles de realizar porque el punto de intersección entre los planos no suele estar ubicado sobre el papel calcante. En tal caso es necesario trazar paralelas para forzar la intersección sobre los límites del papel.. Con estos precedentes, la solución igualmente debe revisar las mismas categorías que generan problemas en el proceso manual y prever las nuevas que puedan aparecer. En cuanto a las fuentes de datos estas no se deben limitar a los métodos convencionales. Debe existir la posibilidad de adquirir datos de otras fuentes tanto 2d como 3d indistintamente, sin necesidad de desechar las estructuras ya creadas para el programa ni modificar su operación normal.. Debe ser un sistema flexible, que además, permita la creación de métricas que no limiten el aprovechamiento de los datos. Para evitar el trazo equivocado de planos y referencias sobre la imagen en estudio, esta parte tiene que ser controlada mientras sea posible por el programa.. Así se tendrá la. certeza que una vez marcados ciertos datos por el usuario, estos no serán pedidos nuevamente, sino que tendrán una referencia única. De la anterior forma, se esquematiza el proceso de realización de un estudio, limitando y mecanizando la labor que se muestra más compleja..

(35) 35 Como complemento a lo anterior se deben aprovechar métodos matemáticos como algebra lineal para resolver incógnitas que en otras ocasiones se dejan a cargo del médico, una regla y un transportador.. 3.1 La Ingeniería como solución Intentar abordar un tema como lo es el diagnostico médico a veces puede ser complejo, ya que es un tema que quienes dominan se resisten dejarlo especificar en términos casi mecanicistas. La respuesta a esta inquietud, sin duda debe aparecer desde el punto de vista del ingeniero, identificando con cautela los puntos del proceso de elaboración del examen donde la matemática o los sistemas pueden servir de apoyo y al mismo tiempo, elaborar una rutina que pueda ser optimizada. 3.1.1 Tiempos y movimientos La teoría de tiempos y movimientos de Taylor demostró como el estudio detallado de las actividades que resultaban problemáticas en los procesos, arrojaban las debilidades y cuellos de botella de la misma. Al ver a un cirujano trazando y calcando sobre papel mantequilla no queda duda que allí es donde se están presentando los problemas.. La labor manual tiende a ser la más. demorada, y sumado a esto en ocasiones se complica ya que el calco se debe hacer dos veces en la mayoría de estudios, perdiendo tiempo hiendo y volviendo de una copia a la otra para poder garantizar que queden iguales..

(36) 36. 3.1.2 Base de Conocimiento La creación de una base de datos de fácil referencia donde se pueda buscar aleatoriamente un punto o un plano e incluso la información de un paciente, parece ser un objetivo primordial de la solución a ofrecer. La experiencia con los médicos nos muestra que la memoria a veces no es tan exacta como se cree y ante dudas es necesario recurrir a los libros de consulta. En otras ocasiones la consulta se puede complicar ya que ciertos textos dejan por fuera las teorías de otros autores y no permiten una unidad de conceptos.. 3.2 Abstracción del Problema La definición de un sistema, que pueda ser representado como tablas de una base de datos y que a la vez soporte los requerimientos de la aplicación, exige que analicemos los tipos de datos a manipular. De esta manera se puede observar que aunque los médicos trabajen intuitivamente con planos y/o ejes, la base primordial que nos permite una conexión entre los valores de datos y su representación en un mundo de hasta R3, es el punto. El punto es por si la unidad atómica de nuestra aplicación y a partir de él podemos empezar a construir rectas y planos. Es por eso que el siguiente objeto de asociación de puntos debe poder generar referencias de medición tanto para R2 como para R3..

(37) 37 Luego se debe poder enmarcar las mediciones dentro de otro tipo de objeto que permita relacionar dos tipos de referencias.. De esta manera. podemos crear combinaciones para medir distancias: •. plano – plano,. •. Plano – punto,. •. punto – punto,. •. recta – punto. o ángulos: •. plano – plano,. •. plano – recta,. •. recta – recta,. 3.2.1 Apoyo Matemático Mediante el uso de matemáticas, plasmadas en los algoritmos de las funciones, se da solución a distintos problemas comunes en la cefalometría. La unión entre las graficas y los algoritmos se da por medio de coordenadas. Estas son introducidas (de forma transparente para el usuario) como valores a las funciones creadas para que el sistema pueda retornar en sus informes respuestas coherentes.. Los siguientes algoritmos (ver anexo) proveen las. soluciones a las incógnitas de medición. De esta manera se evita al usuario realizar trazos extra como proyecciones y mediciones, que resultan en trabajo adicional al marcado de puntos..

(38) 38. 4. DISEÑO DE LA APLICACIÓN 4.1 Descripción de la operación de la aplicación: 1.. Manejo de información de pacientes: Historia clínica, citas,. material fotográfico y radiológico. 2.. Manejo de conceptos médicos: diagnósticos, observaciones. 3.. Cefalometría sobre material grafico: Medición de ángulos y. distancias entre planos. 4.. Análisis: comparación de mediciones contra estándares y. sugerencia de tratamiento. 5.. Reportes: reporte para ortodoncista y/o paciente. Evolución. tratamiento. Recomendaciones para facilitar el tratamiento..

(39) 39 4.2 Flujograma:.

(40) 40 4.3 Requerimientos: Actividad:. 1. Nombre:. Agregar Paciente. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema.. Curso básico de eventos:. 1.. El médico ingresa al sistema. 2.. El sistema solicita datos del nuevo paciente. 3.. El administrador incluye información en el. sistema sobre el nuevo paciente. 4.. El sistema actualiza la información.. Actividad:. 2. Nombre:. Abrir información del paciente. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema.. Curso básico de eventos:. 1.. El médico busca un paciente por su nombre. o documento de identidad 2.. El sistema muestra la información completa. de ese paciente en pantalla..

(41) 41 Actividad:. 3. Nombre:. Agregar material gráfico. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema.. Curso básico de eventos:. El médico debe tener abierta la información de un paciente 1.. El médico elige el archivo en una unidad el. archivo en formato gráfico. 2.. El sistema asocia esa imagen a la historia. clínica del paciente. Actividad:. 4. Nombre:. Abrir material gráfico. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema.. Curso básico de eventos:. El médico debe tener abierta la información de un paciente 1.. El médico elige el archivo grafico dentro de. los que ofrece la historia médica. 2.. El sistema despliega esa imagen..

(42) 42 Actividad:. 5. Nombre:. Realizar Estudio. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema.. Curso básico de eventos:. El médico debe tener abierta la imagen de la historia clínica del paciente 1.. El sistema le pide al médico que marque los. puntos obligatorios para realizar un tipo de examen. 2.. El Médico marca sobre la imagen los. puntos deseados. 3.. El Sistema realiza los cálculos para cada. medición de la que constaba el tipo de examen. 4.. El sistema crea un reporte de resultados. por examen. Actividad:. 5.2. Nombre:. Trazado libre. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema.. Curso básico de eventos:. El médico debe tener abierta la imagen de la historia clínica del paciente 1.. El médico elige la opción de pintar como.

(43) 43 con un lápiz sobre la imagen, en un color y grosor predeterminado 2.. El médico desplaza el ratón sobre la. imagen y en ella van creando trazos.. Actividad:. 5.3. Nombre:. Escritura de texto sobre la imagen. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema.. Curso básico de eventos:. El médico debe tener abierta la imagen de la historia clínica del paciente 1.. El médico elige la opción de escribir sobre. la imagen en un color y tamaño predeterminado 2.. El médico posiciona el ratón sobre la. imagen. 3.. Un cuadro de dialogo le pide que digite el. texto que desea poner.. Actividad:. 5.4. Nombre:. Trazado de líneas. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema..

(44) 44 El médico debe tener abierta la imagen de la. Curso básico de eventos:. historia clínica del paciente 1.. El médico elige la opción de pintar una línea. sobre la imagen en un color y grosor predeterminado. 2.. El médico posiciona el ratón y hace clic. sobre la imagen y en ella se traza un punto. 3.. El médico vuelve y posiciona el ratón y. hace clic, trazándose una línea del punto 1 al 2.. Actividad:. 5.5. Nombre:. Trazado de poli líneas. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema. El médico debe tener abierta la imagen de la. Curso básico de eventos:. historia clínica del paciente 1. línea. sobre. El médico elige la opción de pintar una poli la. imagen. en. un. color. y. grosor. predeterminado. 2.. El médico posiciona el Mouse y hace clic. sobre la imagen y en ella se traza un punto. 3.. Interactivamente. el. médico. vuelve. y.

(45) 45 posiciona el ratón hace clic y una línea se traza del punto 1 al 2.. Actividad:. 5.6. Nombre:. Borrado de trazos. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema.. Curso básico de eventos:. El médico debe tener abierta la imagen de la historia clínica del paciente 1.. El médico elige la opción de borrar trazos. sobre la imagen en un color y grosor predeterminado. 2.. El médico posiciona el ratón, hace clic. sobre la imagen y borra los trazos de ese color reemplazándolos por el color que tenía la imagen original en esa zona. Actividad:. 5.7. Nombre:. Cambio del color de dibujo. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema.. Curso básico de eventos:. El médico debe tener abierta la imagen de la historia clínica del paciente 1.. El médico elige un color de la paleta de.

(46) 46 colores que se encuentra ubica en la arte inferior del formulario de elaboración de examen. 2.. El sistema actualiza el color por defecto. para pintar.. Actividad:. 5.8. Nombre:. Cambio del ancho de trazo de dibujo. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema.. Curso básico de eventos:. El médico debe tener abierta la imagen de la historia clínica del paciente 3.. El médico desplaza la barra aumentando o. disminuyendo el ancho del trazo. 4.. El sistema actualiza el ancho del trazo por. defecto para pintar.. Actividad:. 5.9. Nombre:. Tomar medida angular sobre la imagen. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema.. Curso básico de eventos:. El médico debe tener abierta la imagen de la historia clínica del paciente 1.. El médico utiliza la herramienta de trazado.

(47) 47 de ángulos y marca tres puntos secuencialmente. 2.. El sistema informa el valor del ángulo entre. el segmento de los puntos 1 y 2 y el de 2 y 3. 3.. El usuario elige si lo guarda como una. medida estándar.. Actividad:. 5.10. Nombre:. Medir distancia proyectada sobre la imagen. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema.. Curso básico de eventos:. El médico debe tener abierta la imagen de la historia clínica del paciente 1.. El médico utiliza la herramienta de medición. de distancias y marca dos puntos secuencialmente. 2.. El sistema informa el valor de la distancia. 3.. El usuario elige si lo guarda como una. medida estándar.. Actividad:. 5.11. Nombre:. Establecer nueva medida estándar.. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema.. Curso básico de eventos:. El médico debe tener abierta la imagen de la.

(48) 48 historia clínica del paciente 1.. El médico la da un nombre a la medida.. 2.. El médico define si es angular o de. distancia. 3.. El médico establece el rango normal.. 4.. Establecer tratamiento para rango inferior a. la normal. 5.. Establecer tratamiento para rango superior. a la normal. 6.. El sistema guarda los cambios.. Actividad:. 5.12. Nombre:. Establecer Punto. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema. El médico debe tener abierta la imagen de la. Curso básico de eventos:. historia clínica del paciente 1.. El médico le da un nombre al punto, junto. con una observación que indica donde se debe trazar este. 2.. El sistema crea un registro para ese punto. en la tabla referencia que permita utilizarlo..

(49) 49 Actividad:. 5.12. Nombre:. Establecer Referencia. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema. 1.. Curso básico de eventos:. El médico le da un nombre al punto, junto. con una observación que indica donde se debe trazar este. 2.. El sistema crea un registro para ese punto. en la tabla referencia que permita utilizarlo.. Actividad:. 6. Nombre:. Guardar estudio. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema. 1.. Curso básico de eventos:. El médico llena los datos de la referencia.. Le da un tipo dependiendo si es un punto, una línea o un plano. 2.. Luego dependiendo del tipo que pidió. tendrá que elegir uno, dos o tres puntos..

(50) 50 Actividad:. 7.1. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema.. Curso básico de eventos:. El médico debe tener abierta la imagen de la historia clínica del paciente, los datos del estudio ya fueron cotejados por el sistema. 1.. El médico selecciona obtener un reporte. médico 2. diagnostico. El sistema despliega el reporte con un.

(51) 51. Actividad:. 7.2. Nombre:. Obtener reporte de tratamiento para paciente. Resumen. Esta actividad es realizada por el médico usuario del sistema.. Curso básico de eventos:. El médico debe tener abierta la imagen de la historia clínica del paciente, los datos del estudio ya fueron cotejados por el sistema. El médico ya eligió que tratamiento llevar a cabo en ese paciente. 1.. El médico selecciona obtener un reporte. para paciente 2. sugerencia. El para. sistema un. despliega. tratamiento. el para. dependiendo el tratamiento seleccionado.. reporte el. con. paciente.

(52) 52 4.4 Diagrama/ Diseño Entidad Relación.

(53) 53 4.5 Estado comparativo tiempo faltante vs. empleado Actividad: Utilizado Faltante Diseño. base. de. 37 horas. datos Diseño formularios. 108 horas. de datos. Ajustes. facilidad. de uso o funcionalidad: 20 horas. Diseño formularios. 275 -300 horas. Formulación. 20 horas. 50 horas. dibujo. Calculo de mediciones Pruebas. 15 horas. 15 horas. 2 horas. 5 horas. TOTAL. 457- 482. 90. Porcentaje. 83.54% – 84.26%. 15.73% -16.45%. Desarrollo Pruebas Ortodoncista. 4.6 Pruebas y Resultado 4.6.1 Estado inicial El proyecto ya se había iniciado un año atrás con la construcción de un programa en C++ que de manera secuencial permitía trazar tres puntos sobre una imagen y así obtener el ángulo existente entre ellos. Las limitaciones era.

(54) 54 grandes debido a que cada examen constituía una aplicación diferente.. La. información de estos exámenes se guardaba en una base de datos Access 97 y esta se alimentaba manualmente e independiente de la otras aplicaciones. El proyecto además sentó las bases de lo que podían ser futuras aplicaciones. Estas eran las fases que planteaba: 1. Fase Realización de cualquier tipo de métricas, incluso no necesariamente cefálicas ni humanas. 2. Realización sistema de información que sirviera como fuente de consulta para médicos y pacientes, con información estadística acerca de tratamientos. 3. Posibilidad de interactuar con ese modelo con el fin de prever operaciones y resultados de las mismas. 4. Creación de un sistema tridimensional que permita visualizar la posición actual de la estructura a medir.. 4.6.2 Trabajo Actual Este semestre se inició con el objetivo de aprender más sobre técnicas de tratamiento y manipulación de imágenes que permitieran hacer algo más novedoso y atractivo para pacientes y ortodoncistas. Paralelamente se inicio con el refinamiento de la base de datos que serviría de sostén a la aplicación.. Así, se asistió voluntariamente a la clase “Tratamiento y Manejo de Imágenes”, de la Doctora Marcela Hernández con el fin de tener su asesoría y conocer de cerca el tema. Con los conocimientos adquiridos allí se realizaron avances en el.

(55) 55 lenguaje C++ y Tcl/tk. Con el se conocieron técnicas de manejo de imágenes de series DICOM, y creación de Proyecciones de Máxima Intensidad a partir de estas imágenes. También se hicieron estudios en la investigación de filtros para el mejoramiento de imágenes y trazado de ejes automáticos sobre imágenes médicas.. Estos avances aunque enriquecían la parte teórica, comprometían la parte de desarrollo ya que el aprendizaje era bastante lento y eran muchos los aspectos que aun tocaba tratar. Por esa razón se cambio el lenguaje de programación a Visual Basic 6.0 ya que ofrecía ventajas como la creación rápida de interfaces amigables y una gran compatibilidad con la base de datos existente.. De esta manera se desarrollaron las herramientas que permitían complementar el examen e interactuar con las imágenes que son la base de los estudios. Se crearon funciones de trazado, y medición básicas para realizar el examen de manera manual.. Los iconos que describen cada función se encuentran. relacionados a continuación:.

(56) 56 Tipo de Herramienta. Función Dibujo libre o mano alzada Esta herramienta funciona al desplazar el puntero del Mouse mientras se oprime el botón izquierdo del mismo. Inmediatamente se inicia un trazo continuo sobre la imagen en el color principal y ancho especificado (selecciones que se eligen como se enuncia más adelante). Borrador Esta herramienta funciona al desplazar el puntero del Mouse mientras se oprime el botón izquierdo del mismo. Inmediatamente se remplazan los trazos que fueron hechos en sobre la imagen en el color principal por trazos hechos en el color secundario (selección que se elige como se enuncia más adelante). Línea Recta Es herramienta funciona al ser oprimido una vez el botón izquierdo del Mouse en el punto donde se desee iniciar una recta, moverlo y soltarlo donde quiera se desee terminarla. Igualmente traza de acuerdo al color principal y al grosor de trazo establecido..

(57) 57 Poli línea Al oprimir una vez el botón izquierdo del Mouse, el punto donde se encontraba ubicado se convierte en el punto inicial de una poli línea.. Al volver a oprimir se. traza una línea que une los últimos dos y así se puede continuar recursivamente. Círculo Al oprimir el botón izquierdo del Mouse se crea un círculo con las condiciones de trazo establecidas. Al mover el Mouse con el botón todavía oprimido en cualquier dirección el circulo crece o se encoge.. Calibración de medidas Una dialogo aparecerá por pantalla indicando que se deben marcar dos puntos sobre la imagen, de los cuales se sepa su distancia con exactitud.. De esta. manera tomando esta distancia como referencia se establece una relación de aspecto entre la imagen y la realidad..

(58) 58 Distancia entre puntos Un diálogo indica marcar dos puntos, secuencialmente. Una vez se marcan se toma como referencia la relación de aspecto obtenida en la calibración para poder entregar una medición exacta.. Angulo entre tres puntos Un diálogo indica marcar tres puntos, secuencialmente, entendiéndose el segundo de ellos (2) como el ángulo entre los segmentos 12 y 23. Una vez se marcan se devuelve el valor exacto del ángulo entre que forman. Escala de grises Inicia una conversión del sistema actual de colores a escala de grises.. Posteriormente se integró la base de datos a estas herramientas con el fin de realizar los exámenes de una forma estructurada y según estos fueron almacenados.. Las opciones que nos ofrece finalmente la aplicación en cuanto a manejo de datos son las siguientes.

(59) 59. Información general del paciente. El programa tiene la capacidad de llevar información general de pacientes como su historial de consultas, hospitalizaciones, alergias. De esta forma se puede tener información instantánea de datos importantes referente al paciente que pueden en algunos casos ser referentes a la hora de iniciar un tratamiento..

(60) 60. Delimitación general de puntos para examen. Estos van acompañados de una descripción y una fotografía de ayuda para reverenciarlos en los exámenes..

(61) 61 Asociación de puntos Referencias (puntos, líneas, planos). Al igual que con los puntos se puede mostrar una ayuda grafica que permita identificar esta medición fácilmente. Como se puede apreciar se puede crear una referencia nueva o sui generis de acuerdo a los puntos creados por el mismo usuario.. Creación de Mediciones a partir de referencias. Las mediciones se constituyen el elemento principal de los exámenes.. Los. resultados de los exámenes se miden con el procesamiento de los puntos marcados sobre la imagen mediante las formulas matemáticas correspondientes al tipo de medición seleccionado (angular o distancia).

(62) 62. Creación de examen guiado punto a punto. Durante este proceso se puede además de marca uno a uno los punto que el sistema me va preguntando..

(63) 63. Complemento de trazos Además de realizar automáticamente los trazos correspondientes a las mediciones del examen, se ofrecen herramientas como la mano alzada o el uso de poli líneas de distintos colores para terminar de realizar los trazos característicos de este tipo de examen. Estas son útiles a la hora de pintar y reforzar los contornos de partes como: perfil craneal, incisivos y primeros molares que siempre son utilizados en el estudio..

(64) 64. Informe de resultados por cada medición. Tras realizar el examen cefalometrito el sistema presenta y almacena los resultados de estas mediciones, así como una copia de los trazos sobre la imagen. De esta forma se registran tanto los cálculos de las mediciones para futuras consultas así como el trabajo de trazado manual y el automático sobre la fotografía..

(65) 65. Informe de resultado por historia medica Luego se puede llevar a cabo por paciente una consulta en la cual se pueden comparar todas las medidas que se han calculado sobre exámenes cefalométricos. De esta manera ordenada además se pueden agrupar por el criterio que mas le atañe al medico o al paciente.. Para cambiar el orden basta. con desplazar el encabezado de una columna hacia otra posición.. Paralelamente se investigaron técnicas de visualización 3d a partir de tomografías. Se intentó desarrollar un sistema agregado que creara un modelo tridimensional compatible con la aplicación existente.. Por eso se recurrió a. utilizar Direct3D en su versión 7 para crear un modelo a partir de polígonos.

(66) 66 triangulares. Con esta tecnología se logro crear una matriz tridimensional para luego ser desplegada en pantalla mediante algún algoritmo conocido de volumetrización. Aunque la funcionalidad de este modelo 3D aun no puede ser apreciada, ya se pueden utilizar las herramientas para examen y los estudios guardados en la base de datos sobre la serie de imágenes de la tomografía. Así navegando por cada corte radiológico se puede ir seleccionando los mismos puntos conocidos universalmente por los demás estudios (incluso los 2d) y luego dar inicio a un examen..

(67) 67. 4.6.3 Observaciones Con el fin de constatar la funcionalidad de la aplicación y enseñar su utilidad, se realizaron pruebas de uso con los principales médicos promotores de esta: Juan Eugenio Varela y Ernesto Noguera. En ellas, se aprovecho la presencia de los especialistas en ortodoncia para llenar la base de datos con información médica precisa y para probar las herramientas ofrecidas. Se realizaron comparaciones contra estudios de historias clínicas antiguas. Los resultados arrojados por las pruebas señalan a simple vista diferencias. Las mediciones manuales angulares son expresadas claramente en términos unidades de grados. El software por el contrario iniciando con un resultado de 9 dígitos decimales puede redondear el resultado final a la décima o a la centésima de grado. De esta forma la medición es por naturaleza entre un 10% y 100% más exactas.. Sin embargo los. especialistas consideran despreciable esa diferencia ya que todas las mediciones ameritan tan solo 1 decimal de exactitud. Los médicos consideran que los valores no son tan disímiles como para escaparse de los rangos normales de error (1.5 milímetros en distancias y 2 grado en ángulo). Ya que estos resultados fueron apreciados al observar algunas historias médicas es justo analizar el historial completo de cada ortodoncista y así bajo una muestra de tamaño considerable poder identificar cuales son las mediciones que arrojan los resultados mas desiguales para cada doctor y brindar así la posibilidad de corregir la técnica propia. El caso clínico analizado evaluando las medidas pre y post fue el siguiente:.

(68) 68 Paciente de estudio: perfil convexo no muy severo, Clasificación de Angle o Clase III. Mordida Cruzada. Promentonismo.. Los primeros resultados al principio de cada medida muestran los resultados tras medir al paciente al inicio del tratamiento. Los siguientes hacen referencia a los resultados. después. de. la. operación..

(69) 69. Según la observación médica efectivamente las medidas expresadas en este informe corresponden al caso expuesto donde se nota una notoria anomalía en el maxilar inferior en el estado inicial.. El paciente fue sometido a cirugía tras. iniciar tratamiento, desplazando la articulación maxilar.. De esta forma se. corrigieron las aberraciones en las medidas correspondientes al mentón (SNB y distancia de incisivo inferior a NB) que permitieron corregir la mordida. Aunque otras mediciones abandonaron los limites normales, el resultado tanto funcional como estético fue aceptable por el medico y el paciente.. Las mayores diferencias se observan en la forma de medición de ángulos como el SNA y SNB, ya que en pacientes con anomalías, se presentan muy contiguos y no son diferenciables una vez se han hecho todos los trazados sobre el.

(70) 70 examen, en parte por la notoria interferencia del papel calcante. Igualmente los puntos incisales superiores, inferiores y el punto de Downs (punto medio entre los dos primeros) que suelen estar sumamente cerca, no ocasionan problemas con el método asistido por computador a la hora de cruzar rectas por encima de ellos.. Adicionalmente y más como consecuencia de la formalización realizada. a los estudios; fue valorada la creación e identificación de los puntos “inicio de raíz de incisivo superior” e “inicio de raíz de incisivo inferior”. ya que estos. puntos no son mencionados en los libros de referencia y a la hora de practicar un examen son indispensables para trazar los ejes incisivos superior e inferior. Estos ejes si son mal entendidos pueden ser trazados entre la superficie incisal y el extremo final de la raíz dando como resultado un eje erróneo. En cuanto a los resultados aunque el ortodoncista si destacó y valoró el tiempo (mucho más corto) en que se logró llevar a cabo el examen. Durante una visita de casi dos horas, se le comentaron los principales aspectos del programa, se digitalizaron (mediante fotos digitales a la lámpara de observación) las radiografías de 2 historias clínicas, se enseñaron los principales puntos del programa, se ingresaron los datos de los pacientes en la base de datos y se realizaron dos exámenes Steiner para cada uno. Si bien para ser el primer caso y el primer acercamiento con el programa se podría pensar que fue dispendioso, se debe considerar que la información suministrada al programa y ya almacenada solo debe registrarse una vez y el proceso de cefalometría y seguimiento a los paciente se puede volver mucho mas veloz con la práctica y el dominio del programa. Estimados hechos por el ortodoncista para sólo la parte.

(71) 71 del examen hablan de cerca de una utilización del 15% del tiempo de uno hecho de forma manual. La mayor diferencia de tiempo se acusa al pintar el contorno craneal donde en el caso manual es imposible trazar directamente sobre la radiografía dañando el original y en otras ocasiones perdiendo la línea sobre el papel mantequilla. Adicionalmente se recibieron consejos acerca de posibles mejoras, como facilidad de acceso de usuario (eliminar multitud de pantallazos y formas) y eliminación de botones (automatización de otras funciones como actualización de campos)..

(72) 72. 5. CONCLUSIONES: El trabajo efectuado atacó todas las metas planteadas como fases para trabajos futuros, planteadas en el trabajo inicial de Daniel Flórez. Retomando, estas fases, consistían en desarrollar el espacio para generar cualquier tipo de mediciones y poderlas consultar de manera sencilla, incursionar en el manejo de información tridimensional y buscar soluciones que brindaran una especie de pronostico de los resultados de un tratamiento hacia el futuro. De estos temas tan solo el último no fue abordado, técnicamente pero se podría mirar como un paso no muy lejano al poseer hoy en día registros de posiciones de puntos clave en pacientes que pueden ser consultados para visualización.. Así mismo se. cumplió con la tercera fase en su parte primaria al permitir la manipulación de las imágenes de acuerdo al gusto del médico en función de mejorar el examen y sustituir las herramientas de dibujo tradicional. Incluso se realizaron adelantos en la cuarta fase que se mostraba más lejana. En ella se quería construir un modelo tridimensional, construido a partir de datos reales del paciente, que luego pudiera ser modificado de acuerdo con el desarrollo de este tratamiento. En cuanto a esto se estudiaron las posibilidades de modelaje tridimensional, optando por el uso de Direct3d debido a su compatibilidad con el resto de la aplicación. En esta tecnología se desarrollo un espacio compatible de dibujo y exploración..

(73) 73 En cuanto a las actividades distintas al desarrollo del software se lograron contactos importantes con centro radiológicos como el de Marly, donde el Dr. Carlos Alberto Reina escuchó los planteamientos principales del proyecto, especialmente los concernientes a la sustitución de la radiología tradicional por tomografía computarizada. Ante este tema y debido a que ocasionalmente esto conllevaría a una clara demanda de este tipo de exámenes (tomografías de maxilar superior e inferior), se acordaron tarifas más económicas para los pacientes que acudieran en busca de esta tomografía específicamente remitidos por los ortodoncistas que yo recomendara. De otro lado se despertó el interés de especialistas como Juan Eugenio Varela y Ernesto Noguera que siempre se mostraron gustosos a colaborar ya que conocen el valor generalizado que ha adquirido en el mundo este tipo de software. Ellos tras su colaboración emitiendo conceptos, ideas y facilitando bibliografía esperan al ver el resultado obtenido que el proyecto vea pronto una luz comercial y se pueda difundir. Adicionalmente y de manera casi casual, se conocieron nuevas formas de difusión del programa en usos variados. Uno de ellos, la veterinaria, donde el uso de radiología y métricas puede usarse para diagnosticar enfermedades en las extremidades de equinos. Así y al conservar el carácter genérico que tiene hoy en día la aplicación se pueden buscar mercados en otras áreas de la medicina o industria..

(74) 74 Como cierre final a este trabajo quisiera agregar que siempre estuve motivado a realizar una investigación y un desarrollo que pusiera salir y ser explotado por terceros y no fuera una simple razón de satisfacción personal. El hecho de haber trabajado por casi dos años al momento de graduarme sin duda influencia mi manera de pensar y me obliga a no subestimar mi esfuerzo. Diferente a otros trabajos o investigaciones, considero que este merece ser reconocido como uno que antes de ser iniciado, buscó su propia utilidad y viabilidad, para de la misma forma, no ser olvidado o archivado rápidamente..

(75) 75. 6. GLOSARIO. Mediciones: Asociaciones entre referencias con el fin de parametrizar la morfología craneana, encerrando el valor de las mediciones entre limites normales que permitan registrar patologías de forma o función.. Punto: Coordenada tridimensional.. Referencia: Asociación de uno o tres puntos con el fin generar de representar otros espacios Vectoriales (R1, R2, R3). Tipos de Mediciones: Pueden ser distancias o ángulos principalmente. Lo único que varía son las referencias desde donde se toman las mediciones. Por ejemplo: línea-línea, punto-línea, plano-plano.. Tipo de Referencia: Puntos (basados en sí mismos), Rectas (mediante la representación con un segmento de una recta completa), Planos (mediante la representación con un polígono triangular – tres punto- de un plano completo)..

(76) 76. 7. BIBLIOGRAFIA Diagnóstico Cefalométrico Simplificado, ortodoncia - ortopedia - cirugía ortognática,. autoaprendizaje;. Ricardo. Aristiguieta;. Actualidades. Médico. Odontológicas Latinoamérica; 1994 Seminars in ULTRASOUND CT and MRI, Contemporary Imaging of the Jaw and Oral Cavity; WB SAUNDERS COMPANY; December 1995 CEFALOMETRIA CLÍNICA - EDITORIAL MUNDI; Dr. Elias Baszlkin Marcos Lipszyc , Leonardo Voronovi, Luiz Zielinsky BUENOS AIRES - 1966.. STEINER,C.C.. CEFALOMETRICS. FOR. YOU. AND. ME.. Am.. J.Orthod.,39(10):729-55, Oct 1953.. Automated Processing of Cephalograms, Facial Photographs and Dental Casts G. W. THOMPSON AND F. POPOVICH.. AMERICAN JOURNAL OF. PHYSICAL ANTHROPOLOGY Vol. 40, No. 1, January 1974 © The Wistar Institute Press 1974 TECHNICAL REPORT. Visual Basic Explorer: http://www.vbexplorer.com The Visualization Toolkit: http://www.vtk.org.

(77) 77 http://astronomy.swin.edu.au/~pbourke/ Paul Bourke personal pages - Geometry http://www.psychology.nottingham.ac.uk/staff/cr1/dicomcom.html. ActiveX. and. HISTÓRIA. DA. CLX DICOM components http://msdn.microsoft.com/library/ Microsoft Developers Network. http://www.cleber.com.br/historia.html CEFALOMETRIA RADIOGRÁFICA. http://dicom.online.fr Free DICOM utility.. UM. POUCO. DE.

(78) 78 8. ANEXOS. Código Visual Basic correspondiente a las funciones matemáticas utilizadas en la tesis Distancia de una recta a un punto. Esta es la menor distancia posible. Esto equivale a la magnitud de la tangente a la proyección de línea del segmento que pasa por el punto (XPunto, YPunto, ZPunto) • Public Function DistanciaPP_P(xInicial As Double, yInicial As Double, zInicial As Double, xFinal As Double, yFinal As Double, zFinal As Double, xPunto As Double, yPunto As Double, zPunto As Double) As Double Dim LineMag, IntersectionX, IntersectionY, IntersectionZ, U As Double LineMag = MagnitudPP(xInicial, yInicial, zInicial, xFinal, yFinal, zFinal) U = (((xPunto - xInicial) * (xFinal - xInicial)) + ((yPunto - yInicial) * (yFinal - yInicial)) + ((zPunto - zInicial) * (zFinal - zInicial))) / (LineMag * LineMag) 'If (U < 0# Or U > 1#) Then ' DistanciaPP_P = -1 ' Exit Function 'Else 'closest point does not fall within the line segment IntersectionX = xInicial + (U * (xFinal - xInicial)) IntersectionY = yInicial + (U * (yFinal - yInicial)) IntersectionZ = zInicial + (U * (zFinal - zInicial)) DistanciaPP_P = MagnitudPP(xPunto, yPunto, zPunto, IntersectionX, IntersectionY, IntersectionZ) 'End If. End Function.

(79) 79. • Función auxiliar para determinar la normal de un vector; aplicación raíz de la suma de los cuadrados de las coordenadas Public Function MagnitudPP(xInicial As Double, yInicial As Double, zInicial As Double, ByVal xFinal As Double, ByVal yFinal As Double, ByVal zFinal As Double) As Double Dim vector(0 To 2) As Double vector(0) = xInicial - xFinal vector(1) = yInicial - yFinal vector(2) = zInicial - zFinal MagnitudPP = Sqr(CDbl(vector(0) ^ 2 + vector(1) ^ 2 + vector(2) ^ 2)) End Function Angulo en la proyección de dos segmentos; Este algoritmo resta los dos vectores para obtener los vectores propios.. Luego despeja la ecuación del. producto punto según Cos Φ = V1•V2/|V1|*|V2| Public Function AnguloPP_PP(x1 As Double, y1 As Double, z1 As Double, x2 As Double, y2 As Double, z2 As Double, x3 As Double, y3 As Double, z3 As Double, x4 As Double, y4 As Double, z4 As Double) As Double Dim vector1(0 To 2) As Long Dim vector2(0 To 2) As Long Dim productoPunto, productoCruz As Long Dim norma1, norma2, raiz, angulo, razon As Double vector1(0) = x1 - x2 vector1(1) = y1 - y2 vector1(2) = z1 - z2 vector2(0) = x3 - x4 vector2(1) = y3 - y4 vector2(2) = z3 - z4 productoPunto = (vector1(0) * vector2(0)) + (vector1(1) * vector2(1) + (vector1(2) * vector2(2))) norma1 = Sqr(CDbl(vector1(0) ^ 2 + vector1(1) ^ 2 + vector1(2) ^ 2)) norma2 = Sqr(CDbl(vector2(0) ^ 2 + vector2(1) ^ 2 + vector2(2) ^ 2)) razon = productoPunto / (norma1 * norma2).

(80) 80 AnguloPP_PP = (Atn(-razon / Sqr(-razon * razon + 1)) + 2 * Atn(1)) * 180 / 3.14 End Function Función que busca encontrar la distancia más corta de un punto a un plano delimitado por tres puntos. Utilización de determinantes para la obtención de la ecuación de la normal del plano. Sustitución del punto indicado en es formula sobre la magnitud del mismo. •. Retorna distancia más corta del punto al plano.. Public Function DistanciaPl_P(x1 As Double, y1 As Double, z1 As Double, x2 As Double, y2 As Double, z2 As Double, x3 As Double, y3 As Double, z3 As Double, XPunto As Double, YPunto As Double, ZPunto As Double) A = y1 * (z2 - z3) + y2 * (z3 - z1) + y3 * (z1 - z2) B = z1 * (x2 - x3) + z2 * (x3 - x1) + z3 * (x1 - x2) C = x1 * (y2 - y3) + x2 * (y3 - y1) + x3 * (y1 - y2) D = -1 * (x1 * (y2 * z3 - y3 * z2) + x2 * (y3 * z1 - y1 * z3) + x3 * (y1 * z2 - y2 * z1)) DistanciaPl_P = (A * XPunto + B * YPunto + C * ZPunto + D) / Sqr(A ^ 2 + B ^ 2 + C ^ 2) End Function.

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