Capítulo Planejamento Virtual Fernando Melhem Elias

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| PRO-ODONTO CIRURGIA | CIClO 8 | VOlUme 2 | 123
PLANEJAMENTO 
VIRTUAL EM CIRURGIA 
ORTOGNÁTICA – UMA 
MUDANÇA DE PARADIGMA
Fernando melhem elias
INTRODUÇãO 
O tratamento ortodôntico-cirúrgico das deformidades dentofaciais requer um planeja-
mento minucioso, tradicionalmente realizado a partir dos dados clínicos, exames radio-
gráficos, traçados cefalométricos e análise dos modelos de gesso. 
em cirurgias ortognáticas bimaxilares, os movimentos cirúrgicos desejados para as bases 
ósseas são primeiramente simulados em modelos de gesso das arcadas dentárias, mon-
tados em um articulador, processo conhecido como cirurgia de modelos. 
embora esse método tenha sido tradicionalmente utilizado pelos cirurgiões ao longo 
dos anos, ele apresenta algumas limitações como a incapacidade de revelar as posições 
assumidas pelas bases ósseas em decorrência dos movimentos planejados para as arcadas 
dentárias, dificultando assim a previsão acurada dos resultados em alguns casos, como 
os de assimetrias faciais acentuadas. 
Com a evolução científico-tecnológica observada nos últimos anos, um novo método 
foi criado com a perspectiva de mudar o paradigma do planejamento em cirurgias or-
tognáticas: o planejamento cirúrgico virtual. 
esse método consiste na simulação tridimensional em computador dos movimentos cirúrgi-
cos desejados para os dentes e bases ósseas, a partir de dados provenientes de tomografias 
computadorizadas (TCs) do paciente e do escaneamento de suas arcadas dentárias. 
124 PLANEJAMENTO VIRTUAL EM CIRURGIA ORTOGNÁTICA – UMA MUDANÇA DE PARADIGMA
Uma vez finalizada a simulação, guias cirúrgicos são projetados no ambiente virtual e 
posteriormente impressos com técnicas de prototipagem rápida, para serem utilizados 
na transferência do planejamento para o paciente no momento da cirurgia.
OBJETIVOS
Ao final da leitura deste artigo, o leitor poderá:
 reconhecer os princípios básicos do planejamento virtual em cirurgia ortognática;
 comparar as vantagens e limitações dos diferentes métodos de planejamento no 
tratamento ortodôntico-cirúrgico;
 indicar as etapas clínicas e a sequência da simulação cirúrgica no computador;
 estabelecer o protocolo necessário à boa execução da técnica de cirurgia ortognática 
virtual.
ESqUEMA CONCEITUAL
Conclusão
Etapas do planejamento virtual
Planejamento virtual 
– uma nova realidade
Planejamento tradicional 
– razões para a mudança
Quantificação da deformidade
Simulação virtual da cirurgia
Fabricação de guias cirúrgicos
Criação do crânio composto
Tomografia computadorizada
Registro de mordida
Registro fotográfico
escaneamento dos modelos
Registro da posição neutra da cabeça
moldagens e modelos de gesso
exame clínico
limitações da cirurgia de modelos
Problemas na transferência com o arco facial
limitação do traçado preditivo
Orientação do crânio composto
Caso clínico
Paradigma do planejamento 
em cirurgia ortognática
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PARADIGMA DO PLANEJAMENTO 
EM CIRURGIA ORTOGNÁTICA
 Paradigmas são normas e padrões que, durante algum tempo, servem de modelo 
ou exemplo a ser seguido em determinada situação; são princípios e conhecimentos 
que orientam comportamentos e ações; são as percepções de filósofos e cientistas 
sobre uma teoria ou descoberta que fornecem explicações e soluções para uma 
comunidade científica. 
Na Cosmologia, por exemplo, durante muitos séculos se acreditou no paradigma geocên-
trico, segundo o qual o Sol e os planetas giravam ao redor da Terra. Até mesmo os cálculos 
matemáticos da época confirmavam esse modelo. 
mas, a partir de um determinado momento, novos estudos de astrônomos e físicos começa-
ram a se opor a essa forma de enxergar o mundo, dando origem ao paradigma heliocêntrico, 
segundo o qual são a Terra e os planetas que giram ao redor do Sol, e não vice-versa. 
A alteração nas concepções básicas da teoria dominante, muitas vezes decorrente de novas 
evidências científicas, é chamada de mudança ou quebra de paradigma.
Frequentemente, a mudança ou quebra de paradigma gera uma crise entre os que questio-
nam o paradigma a ser modificado e aqueles que o defendem. No exemplo do geocentrismo 
e heliocentrismo, muitos dos convictos de que este último seria o modelo correto sofreram 
rejeições sociais e acusações diversas, até que as evidências científicas tornassem inevitável 
a sua imposição.1
Assim como ocorre em outras ciências, a cirurgia ortognática também possui alguns para-
digmas.
 O princípio universalmente aceito de que a obtenção de bons resultados pós-operatórios 
está diretamente relacionada com as etapas do planejamento pré-operatório pode ser 
considerado como o paradigma do planejamento em cirurgia ortognática. 
Segundo esse modelo tradicional de planejamento, antes do procedimento cirúrgico 
propriamente dito, deve-se primeiramente simular os movimentos desejados para os dentes 
e bases ósseas, assim como as mudanças nos tecidos moles, sobre os traçados cefalométricos, 
etapa conhecida como traçado preditivo. 
Na sequência, a simulação dos movimentos dentários deve ser realizada nos modelos de 
gesso das arcadas dentárias, montados em um articulador semiajustável, etapa denominada 
cirurgia de modelos. 
126 PLANEJAMENTO VIRTUAL EM CIRURGIA ORTOGNÁTICA – UMA MUDANÇA DE PARADIGMA
Durante esse processo, dois guias cirúrgicos em resina acrílica deverão ser confeccionados 
sobre os dentes superiores e inferiores, de maneira a relacioná-los espacialmente, um deles 
denominado intermediário e o outro, final. esses guias serão utilizados na cirurgia real, aju-
dando a transferir para o paciente as posições desejadas para a maxila e a mandíbula, com 
base na oclusão dentária. 
especificamente, o guia intermediário será utilizado para posicionar uma das bases ósseas 
(maxila ou mandíbula), já mobilizada, em relação à outra, ainda em sua posição original. A 
escolha de qual base mover primeiro dependerá do caso e/ou da preferência do cirurgião. 
O guia final será utilizado para estabilizar as arcadas superior e inferior na oclusão final, 
para que se proceda à osteossíntese da base óssea que ainda não havia sido fixada, quando 
do posicionamento com o guia intermediário.2
Durante décadas, o paradigma do planejamento em cirurgia ortognática tem sido repre-
sentado pelas etapas tradicionais de traçado preditivo e cirurgia de modelos, aplicadas com 
êxito em grande parcela dos casos. Porém, ao longo do tempo, esse modelo tradicional de 
planejamento cirúrgico não tem escapado do destino de muitos outros paradigmas: o de se 
mostrar incapaz de resolver todos os problemas. 
em alguns casos de assimetrias faciais acentuadas, por exemplo, ele não tem se mostrado 
suficiente para prever a posição desejada para as bases ósseas com acurácia, a despeito da 
experiência de quem o executa. Isso ocorre porque os movimentos se sucedem em um am-
biente tridimensional, não reprodutível pelo traçado preditivo bidimensional. 
Além disso, a cirurgia de modelos, apesar de permitir o registro tridimensional dos movimentos 
dentários, não permite a previsão da repercussão desses movimentos sobre as bases ósseas 
e, muito menos, sobre os tecidos moles adjacentes. 
Assim sendo, diante das limitações do planejamento tradicional e da evolução científico-
tecnológica, nasce um novo paradigma do planejamento em cirurgia ortognática: o 
planejamento cirúrgico virtual. 
esse método consiste na simulação tridimensional dos movimentos cirúrgicos desejados 
para os dentes e bases ósseas em computador, a partir de dados provenientes de TCs do 
paciente e do escaneamento de suas arcadas dentárias, moldagens ou modelos de gesso 
por escâneres a laser. 
Uma vez finalizada a simulação, guias cirúrgicos são projetados no ambiente virtual e posterior-
mente impressos com técnicasde prototipagem rápida, para serem utilizados na transferência 
do planejamento para o paciente, no momento da cirurgia (Figura 1).3
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Figura 1 – Ilustração da mudança ou quebra do paradigma do planejamento em cirurgia ortognática, no passado-
presente representado pela cirurgia de modelos e, no presente-futuro, pelo planejamento cirúrgico virtual.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
1. Segundo o artigo, “assim como ocorre em outras ciências, a cirurgia ortognática tam-
bém possui alguns paradigmas.” Comente o paradigma do planejamento em cirurgia 
ortognática.
2. Quais são os princípios do modelo tradicional de planejamento das cirurgias ortognáticas?
3. explique o planejamento cirúrgico virtual em cirurgia ortognática.
128 PLANEJAMENTO VIRTUAL EM CIRURGIA ORTOGNÁTICA – UMA MUDANÇA DE PARADIGMA
4. em sua prática clínica, como você realiza o planejamento ortodôntico-cirúrgico das de-
formidades dentofaciais?
PLANEJAMENTO TRADICIONAL 
– RAZÕES PARA A MUDANÇA
A necessidade de mudança de um paradigma nasce das comprovações científicas sobre 
a deficiência ou incapacidade do então modelo atual em resolver todos os problemas em 
situações ou estudos sucessivos.
No caso do planejamento tradicional das cirurgias ortognáticas, eventuais erros podem ocorrer 
nas várias etapas do método, em decorrência da:
 limitação do traçado preditivo;
 transferência com arco facial;
 montagem no articulador;
 cirurgia de modelos.
LIMITAÇãO DO TRAÇADO PREDITIVO
Tanto o estudo cefalométrico como o traçado preditivo são realizados sobre telerradiografias 
bidimensionais. Portanto, as medidas lineares e angulares representarão uma média apro-
ximada do que poderia ser encontrado separadamente em cada um dos lados do paciente, 
caso fosse realizado um estudo tridimensional. 
Assim, nessa fase, os dados tridimensionais observados durante o estudo clínico não poderão 
ser plenamente considerados nos traçados preditivos, realizados em duas dimensões (2D), 
como ilustrado nas Figuras 2A e B. 
Da mesma forma, as simulações do traçado preditivo não poderão ser os únicos parâmetros 
para a cirurgia de modelos, uma vez que ela será realizada em três dimensões (3D).
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A B
Figura 2 – A e B) Traçado preditivo informatizado, realizado sobre a telerradiografia em norma lateral, 
com base na análise cefalométrica de macNamara, mostrando os movimentos cirúrgicos e a repercussão 
nos tecidos moles em 2D.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
PROBLEMAS NA TRANSfERêNCIA COM O ARCO fACIAL
O arco facial foi projetado para transferir a posição da maxila em relação à base do crânio e 
ao eixo de rotação mandibular, permitindo assim a reabilitação protética oclusal no articu-
lador semiajustável. 
 Quando acoplado ao articulador, o arco facial estabelece uma relação de paralelismo 
com o chamado plano axiorbital, e não com o plano de Frankfurt, como muitos 
acreditam. 
Ao se realizar um avanço puro da maxila (movimento horizontal paralelo ao plano de Frank-
furt), uma quantidade variável de erro no posicionamento vertical desse osso poderá ocorrer 
se o plano de Frankfurt for divergente do plano axiorbital. 
Nessa situação, uma discrepância de 20º na orientação do modelo superior em relação ao 
plano horizontal poderá acarretar um erro vertical de 4mm, no caso de avanços de 10mm, 
e um erro vertical de 3mm em avanços de 5mm (Figura 3).4-6
130 PLANEJAMENTO VIRTUAL EM CIRURGIA ORTOGNÁTICA – UMA MUDANÇA DE PARADIGMA
Figura 3 – efeito da transferência com o arco facial da posição da maxila em relação à base do crânio. A 
haste superior do articulador (paralela ao arco facial) corresponde ao plano axiorbital, e não ao plano de 
Frankfurt. Se na montagem do articulador houver diferença significativa entre esses dois planos, haverá alte-
ração do plano oclusal e da posição vertical da maxila em movimentos supostamente horizontais (seta azul).
Fonte: Adaptada de Gateno e colaboradores (2001).5
LIMITAÇÕES DA CIRURGIA DE MODELOS
Como já mencionado, a ideia de se transportar para a cirurgia real os movimentos simulados 
na cirurgia de modelos, com o auxílio de guias de resina acrílica, representa uma das invenções 
mais importantes na área da cirurgia ortognática. 
Ainda assim, a cirurgia de modelos pode ser imprecisa, pois não permite visualizar a repercus-
são dos movimentos dentários sobre as bases ósseas e, muito menos, sobre os tecidos moles.
Além disso, pode consumir muito tempo do cirurgião, fazendo com que o profissional acabe 
por delegar tarefa tão importante a membros menos experientes da equipe cirúrgica, o que 
pode resultar em falhas adicionais, considerando que a movimentação dos dentes é realizada 
por tentativa e erro, que há necessidade de medidas precisas antes e após o corte das bases 
de gesso e que essas bases devem ser refixadas nas posições desejadas com materiais nem 
sempre de fácil manuseio ou isentos de distorções dimensionais (Figuras 4A e B).5,6
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A B
Figura 4 – Cirurgia de modelos simulando movimentos de impacção da maxila e avanço da mandí-
bula. A) A seta vermelha ressalta suposto avanço acentuado da mandíbula, que poderá se constituir 
em um complicador da técnica cirúrgica. B) A sobreposição da cirurgia de modelos do perfil pós-
-operatório da paciente mostra que o avanço observado na base de gesso, em suas regiões posterior 
e anterior, não foi condizente com a realidade. A cirurgia de modelos apresenta acurácia relativa 
para os movimentos dentários, mas não para as bases ósseas.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
5. Segundo o artigo, alguns eventuais erros estão associados ao planejamento tradicional 
das cirurgias ortognáticas. enumere-os.
6. explique por que, em alguns casos, pode ocorrer limitação do traçado preditivo no pla-
nejamento tradicional de uma cirurgia ortognática.
132 PLANEJAMENTO VIRTUAL EM CIRURGIA ORTOGNÁTICA – UMA MUDANÇA DE PARADIGMA
7. No planejamento tradicional de uma cirurgia ortognática, os modelos da maxila e man-
díbula devem ser montados em um articulador semiajustável. Para tal, utiliza-se um arco 
facial, projetado para ficar paralelo ao plano
A) de Frankfurt.
B) oclusal.
C) mandibular.
D) axiorbital.
Resposta no final do artigo
8. Segundo o artigo, a cirurgia de modelos pode ser imprecisa. Justifique esta afirmação.
PLANEJAMENTO VIRTUAL – UMA NOVA REALIDADE
Diante das desvantagens do planejamento tradicional, outros métodos mais sofisticados fo-
ram desenvolvidos, incorporando informações obtidas com a TC da face e o escaneamento 
a laser das arcadas dentárias, até a criação de um protocolo clinicamente exequível, com 
segurança e confiabilidade. 
Nasceu então a simulação cirúrgica assistida por computador, ou método CASS, sigla do 
inglês Computer-Aided Surgical Simulation, após uma série de publicações de seus autores 
Jaime Gateno e James Xia.7-11
 No método CASS, realizam-se a TC da face e o escaneamento dos modelos de gesso 
das arcadas dentárias em um escâner laser. As imagens tridimensionais obtidas pelos 
dois processos são superpostas e fusionadas em um ambiente virtual (software de 
desenho e modelagem 3D), criando-se o chamado crânio composto, em que tanto 
o esqueleto facial quanto as superfícies dentárias se apresentam perfeitamente 
reproduzidos. Ainda no ambiente virtual, a deformidade é quantificada com o auxílio 
de diversas medições e métodos, incluindo a análise cefalométrica 3D. 
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No passo seguinte, são realizadas as osteotomias e os movimentos desejados para os dentes 
e bases ósseas, corrigindo-se as discrepâncias e assimetrias, de acordo com as medidas e 
análises cefalométricas, mas sempre se priorizando as necessidades clínicas do caso.Uma vez terminada a simulação cirúrgica, guias cirúrgicos intermediário e final são 
projetados e prototipados, utilizando-se técnicas de desenho e manufatura auxiliadas por 
computador ou CAD-CAm, sigla do inglês Computer-Aided Design/Computer Aided Manufac-
turing. Assim, chega-se ao resultado final de todo o processo, a exemplo do método tradi-
cional, com a manufatura de guias cirúrgicos, porém de forma muito mais precisa (Figura 5).
Figura 5 – Planejamento virtual realizado seguindo o protocolo CASS, no software Simpant-OmS (materialise 
– Bélgica). Observar o crânio composto, a osteotomia le Fort I com impação da maxila, o desenho do guia 
intermediário, as osteotomias sagitais, a osteotomia do mento e o guia final. Nas fotos abaixo, observam-se 
as fotografias pré e pós-operatórias da paciente.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
Uma das grandes vantagens do método CASS é a possibilidade de ser empregado em vários 
programas de computadores, dedicados a desenho industrial e técnicas CAD, muitos dos 
quais são gratuitos, mas nem por isso menos precisos. 
 A manipulação desses softwares é extremamente complexa, requerendo 
conhecimentos específicos e demandando muito tempo, até mesmo para 
profissionais treinados. Ademais, o método CASS ainda não contempla a previsão 
das modificações dos tecidos moles em função dos movimentos ósseos e dentários 
executados. 
134 PLANEJAMENTO VIRTUAL EM CIRURGIA ORTOGNÁTICA – UMA MUDANÇA DE PARADIGMA
Para os seus criadores, isso não representa uma deficiência do método, mas reflete a realidade 
de que nenhum algoritmo criado até o presente momento é capaz de prever com precisão 
tais modificações (Figura 6).
Figura 6 – Planejamento virtual realizado seguindo o protocolo do autor (derivado do método CASS), 
em softwares livres e CAD-CAm. Observar o crânio composto, a osteotomia le Fort I segmentada com 
impação da maxila e correção do plano oclusal, as osteotomias sagitais e a osteotomia do mento e o 
guia final. A seta azul aponta área de sobreposição óssea no ângulo mandibular direito, que deverá ser 
eliminada durante a cirurgia.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
Independentemente da imprecisão relativa que os métodos de planejamento cirúrgico virtual 
possam apresentar para a previsão das alterações dos tecidos moles, alguns softwares clínicos 
aprimoraram ferramentas para prever tais alterações, entregando um resultado visual mais 
agradável, embora ainda não totalmente confiável. 
Por outro lado, algumas ferramentas foram desenvolvidas para análise do volume e grau de 
constrição das vias aéreas, contribuindo para o diagnóstico adequado, assim como para os 
efeitos da cirurgia sobre elas (Figuras 7A e B).
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Figura 7 – A) Imagem pré-operatória e B) da simulação virtual, realizada seguindo o protocolo do autor 
(derivado do método CASS), em software Dolphin 3D Surgery (Dolphin Imaging – eUA). Na imagem 
pré-operatória, observar o contorno dos tecidos moles e das vias aéreas. Na simulação virtual, pode-se 
notar a previsão de mudança dos tecidos moles realizada pelo programa, sem nenhum retoque manual.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
A B
Os softwares clínicos disponíveis comercialmente têm buscado simplificar várias etapas do 
complexo preparo das imagens para o planejamento virtual, automatizando processos que 
poderiam durar horas em programas abertos, tornando-se assim mais amigáveis ao usuário. 
entretanto, alguns cirurgiões ainda imaginam que o programa de computador irá construir 
automaticamente o crânio composto, segmentando e preparando as imagens para que o 
usuário proceda com o planejamento cirúrgico de forma simples e intuitiva. Infelizmente, 
essa ainda não é a realidade atual. 
Por este motivo, alguns serviços se empenham em preparar as imagens de cada paciente 
específico, utilizando de processos próprios e de diversos softwares, entregando o caso pronto 
ao cirurgião para ser virtualmente operado. 
 Sem dúvida, uma das principais vantagens do planejamento virtual é a economia 
de tempo do cirurgião e de sua equipe em tarefas que podem ser realizadas por 
terceiros.
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9. Descreva o método de simulação cirúrgica assistida por computador.
10. O planejamento virtual de uma cirurgia ortognática deve ser realizado, necessariamente, 
a partir dos dados obtidos
A) nas cirurgias de modelos.
B) com a TC.
C) nos traçados preditivos.
D) nas telerradiografias.
Resposta no final do artigo
11. Quando comparado ao planejamento tradicional, o planejamento virtual apresenta a 
vantagem de
A) permitir a confecção de guias cirúrgicos.
B) visualizar as raízes dentárias.
C) prever os movimentos dentários.
D) visualizar as modificações ósseas em 3D.
Resposta no final do artigo
12. Quais são as principais limitações do planejamento cirúrgico virtual?
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13. No planejamento cirúrgico virtual para cirurgias ortognáticas, os guias cirúrgicos são 
fabricados
A) sobre os dentes dos modelos de gesso físicos.
B) em silicona de adição.
C) pelo processo conhecido como CAD-CAm.
D) após enceramento diagnóstico.
Resposta no final do artigo
ETAPAS DO PLANEJAMENTO VIRTUAL
 Independentemente dos programas de computador utilizados, o planejamento 
virtual deve obedecer a protocolos, existindo alguns deles relatados na literatura. 
A seguir, serão descritas as etapas do protocolo modificado pelo autor deste artigo, com base 
no método CASS, originariamente descrito por Gateno e Xia.7-11
ExAME CLíNICO
O exame clínico padronizado é fundamental para o sucesso do planejamento virtual. Os 
pacientes devem ser operados com base em sua aparência clínica, e não apenas levando-se 
em conta as imagens do computador. 
 No exame clínico, especial atenção deve ser dada à exposição dos incisivos em 
repouso, à exposição gengival no sorriso máximo, à linha média, ao mento e à 
simetria ou assimetria dos ângulos mandibulares, órbitas, nariz, projeção genianas 
e outras áreas de interesse.
O Quadro 1 apresenta uma sugestão de formulário com as informações clínicas básicas que 
devem ser registradas antes do início do planejamento virtual. As modificações realizadas no 
computador devem se basear principalmente nos achados clínicos.
138 PLANEJAMENTO VIRTUAL EM CIRURGIA ORTOGNÁTICA – UMA MUDANÇA DE PARADIGMA
Quadro 1
INFORMAÇÕES CLÍNICAS QUE DEVEM SER 
REGISTRADAS ANTES DO PLANEJAMENTO VIRTUAL
exposição dos incisivos em repouso
exposição gengival em repouso (11-21)
exposição gengival sorriso máximo (16)
exposição gengival sorriso máximo (13)
exposição gengival sorriso máximo (11)
exposição gengival sorriso máximo (21)
exposição gengival sorriso máximo (23)
exposição gengival sorriso máximo (26)
Desvio da linha média superior
Desvio da linha média inferior
Desvio do mento
Simetria dos ângulos
Simetria das órbitas
Simetria nasal
Fonte: elaborado pelo autor.
Observações
Medidas clínicas
REGISTRO fOTOGRÁfICO
As fotografias da face devem ser realizadas na posição neutra da cabeça, orientada pelo ci-
rurgião. Nas imagens em repouso, o paciente deverá morder um registro em cera, na posição 
de relação central (RC). A cera deve ser removida dos dentes anteriores para evitar qualquer 
modificação na posição dos lábios (Figuras 8A-m).
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A
E
I
B
F
L
C
G
K
M
D
H
J
Figura 8 – A-H) Registro fotográfico de frente e perfil, realizado na 
posição neutra da cabeça. I e J) As imagens inferossuperiores são im-
portantes para se avaliar desvios da linha média e diferenças na projeção 
dos incisivos e caninos superiores, devendo ser registradas sem rotação 
lateral da cabeça, a partir da suaposição neutra. K-M) As imagens 
intraorais também devem ser registradas na posição neutra da cabeça, 
para que assimetrias e alterações do eixo Z possam ser identificadas 
(observar desnível do eixo Z na foto frontal da oclusão).
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
140 PLANEJAMENTO VIRTUAL EM CIRURGIA ORTOGNÁTICA – UMA MUDANÇA DE PARADIGMA
MOLDAGENS E MODELOS DE GESSO
Devem realizadas moldagens das arcadas dentárias e vazados modelos em gesso especial. 
No caso de segmentações da maxila ou mandíbula, modelos adicionais devem ser obtidos, 
duplicando-se o(s) original(is). 
 Nesses modelos físicos, as segmentações devem ser realizadas da forma habitual, no 
intuito de obter a oclusão final e a inclinação desejada para os segmentos individuais 
(Figura 9).
Figura 9 – modelos físicos em gesso especial da arcada superior, arcada superior segmentada e arcada 
inferior. Observar que os pontos nos quais foram realizados desgastes dentários foram identificados com 
caneta escura (sem brilho) para não interferir no escaneamento a laser.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
REGISTRO DE MORDIDA
Um novo registro de mordida em cera deve ser obtido na posição de RC. Opcionalmente, 
pode-se acrescentar cera ao registro utilizado para as fotografias, de maneira a envolver todos 
os dentes. Também, por opção, pode-se usar uma silicona de adição própria para registro de 
mordida e mesmo um guia de mordida (bite jig), que pode ser acoplado a um giroscópio digital. 
No método do autor, o guia de mordida não é utilizado, para facilitar sua reprodução entre 
os cirurgiões (Figura 10).
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Figura 10 – Registro da oclusão em RC, realizado com cera 7 ou silicona de adição preenchendo 
um guia de mordida. O registro em cera deve ser transportado interposto aos modelos de gesso 
para evitar distorções. O guia de mordida é útil para o acoplamento de um giroscópio digital, 
mas não consta do protocolo do autor para facilitar a popularização do método.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
REGISTRO DA POSIÇãO NEUTRA DA CABEÇA
 O registro da posição neutra da cabeça já foi obtido com as fotografias frontais e 
laterais do paciente, desde que elas tenham sido obtidas com técnica correta, com 
a objetiva da câmera posicionada perpendicularmente e na altura dos olhos do 
paciente. 
 Recomendam-se objetivas próprias para fotos clínicas, para evitar distorções.
Outra maneira de registrar a posição neutra da cabeça é a utilização de um giroscópio digital, 
como proposto por Xia e colaboradores.12 esse aparelho permite gravar a posição tridimen-
sional da cabeça, importante para a correta orientação do crânio composto, no software de 
planejamento.
Apenas devido à dificuldade de acesso ao giroscópio digital, esse equipamento foi retirado 
do protocolo sugerido pelo autor do artigo, embora possa ser utilizado com vantagens, 
principalmente nos casos de grandes assimetrias (Figura 11).
142 PLANEJAMENTO VIRTUAL EM CIRURGIA ORTOGNÁTICA – UMA MUDANÇA DE PARADIGMA
Figura 11 – Registro da posição neutra da cabeça com giroscópio digital. Observar 
alteração acentuada do eixo Z da paciente. As três ilustrações superiores mostram as 
orientações espaciais da cabeça que são registradas pelo aparelho, respectivamente o 
pitch, yaw e roll (termos da língua inglesa utilizados para os eixos X, Y e Z). Os mos-
tradores analógicos correspondem aos registros do aparelho para essas informações.13
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
TOMOGRAfIA COMPUTADORIZADA
O passo seguinte é a realização da TC com o paciente em RC, fazendo uso do registro de 
mordida (Figura 12). Como a posição neutra da cabeça já foi determinada no registro foto-
gráfico, não há necessidade de se realizar a tomografia nesta posição. 
Os tomógrafos médicos helicoidais multslice costumam ser superiores na qualidade de imagem, 
ao passo que os odontológicos cone beam expõem o paciente a menor dose de radiação.14 
 A tomografia deve ser realizada com cortes finos (de 0,6-1,0mm de espessura) e 
abranger desde a região frontal, um pouco acima da glabela, até o osso hioide, 
cerca de 2cm abaixo da mandíbula. Os lábios devem permanecer em repouso para 
que as alterações dos tecidos moles possam ser previstas, se um software clínico 
for utilizado. 
O exame de tomografia deve ser gravado em um CD no formato DICOm, sigla do inglês 
Digital Imaging and Communications in Medicine (ou comunicação de imagens digitais em 
medicina), como usualmente realizado nos centros de radiologia. 
 Não são necessárias reconstruções tridimensionais ou reformatações específicas. 
Apenas as imagens da série básica dos cortes axiais serão usadas para o planejamento.
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Figura 12 – exame em tomógrafo helicoidal multslice. A paciente deve realizar o exame com 
o registro de mordida em cera em posição e os lábios em repouso. Na fotografia, o guia de 
mordida está acoplado a um arco facial com marcadores fiduciais, utilizado no protocolo 
CASS. No protocolo do autor, o guia de mordida e o arco facial não são utilizados. Apenas as 
imagens da série axial com janela óssea são necessárias para o planejamento, devendo essas 
imagens ser gravadas no formato DICOm.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
ESCANEAMENTO DOS MODELOS
Os modelos em gesso especial das arcadas dentárias deverão ser escaneados em um escâner 
laser, primeiramente com a maxila separada da mandíbula e após em RC, utilizando-se o 
registro de mordida. Se forem previstas segmentações da maxila e/ou mandíbula, elas deverão 
ser realizadas em modelo(s) adicional(is), para posterior escaneamento. 
Finalmente, os modelos deverão ser escaneados na oclusão final desejada, para que esta 
possa ser reproduzida durante o planejamento virtual (Figuras 13A e B).
Figura 13 – A) Imagens escaneadas dos 
modelos de gesso em oclusão inicial e 
final. Observar que, no planejamento 
virtual (B), os modelos de gesso em 
oclusão final são utilizados para guiar 
os segmentos da maxila e a mandíbula 
para a máxima intercuspidação dentária.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
A
B
144 PLANEJAMENTO VIRTUAL EM CIRURGIA ORTOGNÁTICA – UMA MUDANÇA DE PARADIGMA
CRIAÇãO DO CRâNIO COMPOSTO
O crânio composto é criado pela superposição das imagens em 3D dos modelos de gesso 
e da TC. 
 A criação do crânio composto é necessária porque as superfícies dentárias, 
principalmente dos dentes com restaurações a aparelhos ortodônticos, são 
pobremente reproduzidas pela tomografia ou se apresentam com artefatos metálicos 
que dificultam sua utilização no processo de planejamento.
Para que o crânio composto apresente alta qualidade de imagem, deve-se proceder com a 
limpeza dos artefatos metálicos e com segmentação das estruturas anatômicas de interesse. 
Nessa fase, a mandíbula deve ser individualizada, o mesmo sendo feito com as raízes dentárias, 
canais mandibulares e tecidos moles. essa tarefa é bastante trabalhosa, podendo levar horas. 
Adicionalmente, dependendo do software utilizado, pode-se sobrepor a fotografia do paciente 
sobre os tecidos moles da TC, tornando o processo virtual um pouco mais realístico (Figura 14).
Figura 14 – etapas da criação do crânio composto. Observar os artefatos gerados pelo aparelho 
ortodôntico, os quais devem ser removidos juntamente com os dentes gerados pela TC. Os 
modelos de gesso virtuais são sobrepostos às imagens da tomografia, aproveitando-se deles 
para o planejamento apenas as superfícies oclusais dos dentes.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
OrientaçãO dO crâniO cOmpOstO
Uma vez criado, o crânio composto deve ser orientado para a posição natural da cabeça, 
utilizando o método fotográfico sugerido pelo autor, com base nas fotografias de frente, 
perfil e inferossuperior, ou mesmo com os registros do giroscópio digital (Figura 15).
|PRO-ODONTO CIRURGIA | CIClO 8 | VOlUme 2 | 145
 A orientação do crânio composto é uma etapa de absoluta importância para a 
acurácia do planejamento cirúrgico virtual, devendo ser minuciosa e precisa. Por esse 
motivo, o cirurgião deve estar afeito às diversas possibilidades e técnicas aplicadas 
com essa finalidade, corrigindo eventuais inconsistências em casos preparados por 
serviços de planejamento virtual. 
Figura 15 – Orientação do crânio 
composto no software, com base 
nas fotografias clínicas, como 
proposto pelo autor. As ilustrações 
mostram apenas as fotografias 
laterais, mas todas as demais inci-
dências são utilizadas nessa etapa, 
de importância fundamental para o 
sucesso do planejamento. Observar 
que, na primeira imagem, o crânio 
está girado inferiormente, sugerin-
do que a paciente seja retrognata. 
Com a orientação correta, pode-se 
notar a verdadeira deformidade a 
ser corrigida.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
qUANTIfICAÇãO DA DEfORMIDADE
A próxima etapa é a quantificação da deformidade apresentada pelo paciente, realizada 
por meio de mensurações específicas e da cefalometria 3D. Diferentes métodos podem ser 
utilizados com essa finalidade, mas a sua descrição minuciosa foge do escopo deste artigo. 
Aconselha-se ao leitor, que assim desejar, o aprofundamento na literatura específica sobre 
cefalometria 3D. entretanto, vale ressaltar que as deformidades devem ser quantificadas não 
apenas com base nas imagens de computador e nas medidas lineares e angulares obtidas, 
mas principalmente levando-se em conta o exame clínico do paciente (Figuras 16A-C).15,16
146 PLANEJAMENTO VIRTUAL EM CIRURGIA ORTOGNÁTICA – UMA MUDANÇA DE PARADIGMA
A B C
Figura 16 – A quantificação da deformidade é realizada tanto visualmente como mediante medidas 
lineares e angulares da cefalometria 3D. A) Alteração do eixo Z, inclinando o plano oclusal. B) O eixo Z 
foi corrigido. C) A simulação virtual completada com a cirurgia da mandíbula e do mento.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
SIMULAÇãO VIRTUAL DA CIRURGIA
A simulação cirúrgica inicia-se com a delimitação das osteotomias desejadas para cada caso 
em particular, sendo as mais comumente realizadas:
 osteotomia sagital da mandíbula;
 mentoplastia;
 osteotomia le Fort I, com ou sem segmentação. 
Nessa fase, o planejamento virtual permite a identificação exata dos locais sobre os quais 
deverão ser realizadas as osteotomias, levando-se em consideração fatores importantes a se 
observar no sentido de aumentar a segurança do ato cirúrgico, como espessura da mandíbula, 
posição dos feixes vasculonervosos, cornetos e septo nasal, entre outras estruturas.
Uma vez realizadas as osteotomias, procede-se com os movimentos desejados, de acordo 
com o estudo clínico e a quantificação da deformidade. esses movimentos devem obedecer 
a uma sequência padronizada, sendo a ordem recomendada pelo autor listada no Quadro 2.
| PRO-ODONTO CIRURGIA | CIClO 8 | VOlUme 2 | 147
Quadro 2
SEQUÊNCIA SIMULADA DE MOVIMENTOS 
VIRTUAIS NA CIRURGIA ORTOGNÁTICA
Sequência para a maxila
Correção da linha média
Correção do eixo Z
Correção da rotação axial
Correção da exposição dos incisivos
Correção da posição vertical da maxila
Correção do plano oclusal
Correção da posição anteroposterior
Sequência para a mandíbula
Colocar em oclusão final
Ajustar os segmentos proximais
Posicionar o mento
 Independentemente de o cirurgião almejar iniciar sua cirurgia real pela mandíbula 
ou pela maxila, o planejamento virtual deve ser iniciado pela maxila, pois a posição 
do incisivo e a correção do eixo Z são prioritárias para a estética do sorriso. 
Ao final do planejamento, se a cirurgia for iniciada pela maxila, o guia intermediário será 
confeccionado com a maxila operada e a mandíbula em sua posição original. Se a cirurgia 
for iniciada pela mandíbula, a maxila deverá ser retornada a sua posição original e o guia 
intermediário confeccionado com a mandíbula operada. 
esta ordem é relativamente fácil de ser alterada no software ao término do planejamento, 
motivo pelo qual os adeptos da cirurgia mandibular em primeiro lugar não devem se preocupar.
A simulação virtual do procedimento cirúrgico permite enxergar muito além do que é possível 
com a cirurgia de modelos, pois revela de maneira bastante clara todos os pontos de sobrepo-
sição ou afastamento das bases ósseas, prevendo a necessidade de desgastes ou enxertos, ou 
até possibilitando modificações para que eles não sejam necessários, se o caso assim permitir. 
Além de aumentar a previsibilidade, inclusive das alterações dos tecidos moles, ainda que 
parcialmente, a simulação virtual confere maior segurança ao ato cirúrgico, antecipando pro-
blemas com os quais o cirurgião iria se deparar apenas no momento da cirurgia, e que muitas 
vezes passariam despercebidos, como o deslocamento condilar em função de interferências 
nos segmentos proximais da mandíbula ou a protrusão indesejada da maxila decorrente de 
interferências na região dos processos pterigoides (Figuras 17 e 18).16
148 PLANEJAMENTO VIRTUAL EM CIRURGIA ORTOGNÁTICA – UMA MUDANÇA DE PARADIGMA
Figura 17 – Simulação 
cirúrgica virtual em um 
paciente com deficiên-
cia maxilar, inclinação 
do eixo Z, excesso man-
dibular e discrepância 
transversal entre maxila e 
mandíbula. Na sequência 
de planejamento, a man-
díbula e maxila foram 
levadas para a posição de 
máxima intercuspidação 
e a linha média corrigida 
(continua na Figura 18).
Fonte: Arquivo de imagens 
do autor.
Figura 18 – Sequência 
de movimentos, com-
pletando os já mostrados 
na Figura 17. A maxila 
foi avançada, as assime-
trias e o ângulo do plano 
oclusal corrigidos, sendo 
o planejamento finaliza-
do com a mentoplastia. 
Adicionalmente, foi rea-
lizado retoque manual da 
posição dos lábios, sem 
valor preditivo acurado. 
O método de planeja-
mento utilizado foi o do 
autor (baseado no proto-
colo CASS) e o software 
o Dolphin 3D Surgery 
(Dolphin Imaging – eUA).
Fonte: Arquivo de imagens 
do autor.
| PRO-ODONTO CIRURGIA | CIClO 8 | VOlUme 2 | 149
fABRICAÇãO DE GUIAS CIRúRGICOS
Finalizada a simulação, os guias cirúrgicos intermediário e final são desenhados, utilizando 
técnicas CAD-CAm, como mencionado. 
 Alguns programas são capazes de gerar guias por processos automatizados, ao passo 
que outros requerem o desenho assistido por computador, realizado pelo próprio 
operador. 
Uma vez desenhados, os guias são impressos em 3D, utilizando técnicas de prototipagem 
rápida. Antes da cirurgia, eles devem ser ajustados na boca do paciente, uma vez que pequenos 
movimentos dentários podem ter ocorrido desde o momento da moldagem, e esterilizados, 
de acordo com o material utilizado no processo de fabricação (Figuras 19 e 20).
Figura 19 – Vista inferior e superior das imagens 3D de um de um guia cirúrgico final 
desenhado em programas CAD-CAm. Uma vez finalizados, os guias virtuais são gravados 
em arquivos digitais e impressos por técnicas de prototipagem rápida.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
A
B
C
Figura 20 – A) Guia cirúrgico intermediário e 
(B e C) final de paciente distintos, fabricados 
em diferentes materiais. Observar a adaptação 
aos dentes, sem interferências. Após a fixação 
dos segmentos ósseos com placas e parafusos, 
o bloqueio intermaxilar é aberto e os guias são 
removidos.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
150 PLANEJAMENTO VIRTUAL EM CIRURGIA ORTOGNÁTICA – UMA MUDANÇA DE PARADIGMA
14. No que diz respeito ao planejamento virtual de cirurgias ortognáticas, quais os aspectos 
devem ser observados durante o exame físico?
15. No preparo para o planejamento virtual de cirurgias ortognáticas, as estruturas dentárias 
são reproduzidas em um ambiente virtual a partir dos dados obtidos com
A) a TC.
B) o escaneamento dos modelosde gesso.
C) as telerradiografias frontal e lateral.
D) as fotografias em 3D.
Resposta no final do artigo
16. Com relação à sequência do planejamento cirúrgico virtual, pode-se afirmar que o pri-
meiro movimento a ser executado, sem se considerar o para máxima intercuspidação, é 
o de correção
A) do plano oclusal.
B) do eixo Z.
C) do eixo X.
D) da linha média.
Resposta no final do artigo
17. Com relação ao crânio composto utilizado no processo de planejamento virtual de cirur-
gias ortognáticas, pode-se afirmar que
A) deve ser impresso em resina acrílica.
B) é montado com os modelos de gesso físicos.
C) é montado com fotografias 3D e modelos de gesso, apenas.
D) deriva da TC.
Resposta no final do artigo
| PRO-ODONTO CIRURGIA | CIClO 8 | VOlUme 2 | 151
18. Considere as etapas do planejamento virtual de cirurgias ortognáticas e assinale V (ver-
dadeiro) ou F (falso).
( ) No registro fotográfico, a cera deve ser removida dos dentes anteriores para evitar 
qualquer modificação na posição dos lábios.
( ) Deve-se, obrigatoriamente, usar uma silicona de adição própria para registro de 
mordida e mesmo um guia de mordida (bite jig), que pode ser acoplado a um 
giroscópio digital. 
( ) O registro da posição neutra da cabeça pode ser feito com as fotografias frontais e 
laterais do paciente, desde que elas tenham sido obtidas com técnica correta.
( ) Finalizada a simulação, os guias cirúrgicos intermediário e final são desenhados 
utilizando técnicas CAD-CAm.
Resposta no final do artigo
19. Após a etapa de quantificação da deformidade do paciente, com informações obtidas por 
meio de mensurações específicas e da cefalometria 3D, a delimitação das osteotomias 
dá início à simulação virtual da cirurgia ortognática. Aponte a sequência de movimentos 
a serem realizados nesta etapa.
20 Considere o protocolo adaptado pelo autor deste artigo, com base no método CASS, e 
elabore um esquema com as etapas do planejamento virtual de cirurgias ortognáticas.
152 PLANEJAMENTO VIRTUAL EM CIRURGIA ORTOGNÁTICA – UMA MUDANÇA DE PARADIGMA
Paciente apresentando deformidade dentofacial esquelética, com deficiência maxilar 
anteroposterior, excesso mandibular e mordida aberta anterior (Figuras 21-27). 
Figura 21 – Observam-se oclusão 
Classe III de Angle, compensações 
dentárias e diastemas anteriores.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
Figura 22 – Durante o planejamento virtual, observou-se acentuada interferência óssea 
do lado direito da mandíbula (seta vermelha), resultante da correção da linha média.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
CASO CLíNICO
| PRO-ODONTO CIRURGIA | CIClO 8 | VOlUme 2 | 153
Figura 23 – Correção da interferência com rotação do conjunto maxila-mandíbula. esse 
movimento deve ser realizado de acordo com as alterações clínicas observadas, principal-
mente as projeções genianas e dos caninos superiores, buscando sempre a simetria facial.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
Figura 24 – Planejamento virtual na fase de reposicionamento da maxila, com guia 
intermediário virtual, e aspecto transoperatório mostrando o guia prototipado e 
a maxila fixada.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
154 PLANEJAMENTO VIRTUAL EM CIRURGIA ORTOGNÁTICA – UMA MUDANÇA DE PARADIGMA
Figura 25 – Aspectos pré e pós-operatórios, após osteotomia le Fort I e osteotomias sagitais 
da mandíbula. Observar linha do sorriso mais harmônica no pós-operatório, com exposição 
de todas as coroas dos incisivos e de pequena faixa da gengival.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
| PRO-ODONTO CIRURGIA | CIClO 8 | VOlUme 2 | 155
A B C
Figura 26 – A) Aspectos da oclusão inicial. B) Preparo ortodôntico para a cirurgia. C) Após finalização 
do caso.
Fonte: Arquivo de imagens do autor (Ortodontista do caso: André Ribeiro – SP).
Figura 27 – Imagens sequenciais do planejamento cirúrgico virtual, da tomografia 3D 
pós-operatória e da superposição de ambas. embora apenas visual, essa análise mostra 
as congruências entre o planejamento e o resultado obtido.
Fonte: Arquivo de imagens do autor.
156 PLANEJAMENTO VIRTUAL EM CIRURGIA ORTOGNÁTICA – UMA MUDANÇA DE PARADIGMA
21. Que observações podem ser feitas com relação ao caso clínico exposto?
CONCLUSãO
O planejamento cirúrgico virtual pode ser considerado uma mudança do paradigma do 
planejamento em cirurgia ortognática, trazendo previsibilidade de resultados nunca antes 
observada nos métodos tradicionais e permitindo que casos complexos sejam resolvidos com 
maior segurança e em menor tempo cirúrgico.
entretanto, o seu aparecimento não necessariamente levará, em um curto prazo, ao aban-
dono do planejamento tradicional, pois diferentemente do que aconteceu com o paradigma 
geocêntrico, substituído pela sua incoerência, o planejamento tradicional não pode ser consi-
derado uma aberração de época. muito pelo contrário, trata-se de uma das mais importantes 
invenções na área da cirurgia ortognática, responsável pela evolução científica da cirurgia 
bucomaxilofacial e da própria Odontologia. 
Nesse aspecto, parece que o paradigma do planejamento em cirurgia ortognática, no passado-
presente representado pelo planejamento tradicional e no presente-futuro, pelo planejamento 
virtual, seguirá destino análogo ao de paradigmas bastante conhecidos na modernidade, 
como o da Física Clássica, o da Teoria da Relatividade e o da mecânica Quântica, os quais 
ora se contradizem, ora se complementam.
em um mundo de constantes avanços científico-tecnológicos, parece inevitável que o plane-
jamento virtual assuma papel imprescindível nas cirurgias ortognáticas, aumentando ainda 
mais a previsibilidade e a segurança de procedimento cirúrgico tão complexo e preciso.
| PRO-ODONTO CIRURGIA | CIClO 8 | VOlUme 2 | 157
RESPOSTAS àS ATIVIDADES E COMENTÁRIOS
Atividade 7
Resposta: D
Comentário: O arco facial foi projetado para transferir a posição da maxila em relação ao 
plano axiorbital, que passa pelo eixo de rotação da mandíbula.
Atividade 10
Resposta: B
Comentário: Necessariamente, a TC deve ser realizada para que se obtenham informações 
precisas do esqueleto facial, permitindo o planejamento virtual acurado.
Atividade 11
Resposta: D
Comentário: Uma das vantagens do planejamento virtual é a visualização das estruturas 
ósseas em 3D, bem como dos movimentos realizados por elas.
Atividade 13
Resposta: C
Comentário: Os guias são fabricados por técnicas de desenho e manufatura assistidos por 
computador (CAD-CAm).
Atividade 15
Resposta: B
Comentário: Os dentes devem ser reproduzidos a partir do escaneamento a laser dos mode-
los de gesso. em alguns protocolos, o escaneamento pode ser feito sobre as moldagens ou 
mesmo diretamente na boca.
Atividade 16
Resposta: D
Comentário: Uma vez corrigida, a linha média deve permanecer na mesma posição, enquanto 
se executam as demais correções.
Atividade 17
Resposta: D
Comentário: O crânio composto é montado com dados da TC e dos modelos das arcadas 
dentárias, escaneados a laser.
Atividade 18
Resposta: V – F – V – F
Comentário: Opcionalmente, pode-se acrescentar cera ao registro utilizado para as fotografias, 
de maneira a envolver todos os dentes. Também, por opção, pode-se usar uma silicona de 
adição própria para registro de mordida e mesmo um guia de mordida (bite jig), que pode 
ser acoplado a um giroscópio digital. 
158 PLANEJAMENTO VIRTUAL EM CIRURGIA ORTOGNÁTICA – UMA MUDANÇA DE PARADIGMA
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Como citar este documento
Elias FM. Planejamento virtual em cirurgia ortognática: uma mudança de paradigm. In: Associação 
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Panamericana; 2014. p. 123-59. (Sistema de Educação Continuada a Distância; v. 2).