L’improbable changement

A obtenção dos parâmetros necessários é um processo demorado e tedioso, com uma fiabi- lidade e precisão muito variáveis, pois dependem do método utilizado (Champain et al.,2006). Como resultado, foram criados métodos computorizados que permitem a obtenção e uma grande quantidade de parâmetros num curto espaço de tempo, permitindo também padronizar os mé- todos utilizados (Champain et al.,2006).

Em 1999 foi desenvolvido o software SpineView 1.0r que permitia a medição da dinâmica lombar principal e os parâmetros de postura sagital da coluna. A avaliação desta primeira versão do software foi realizada comparando medições diretas em imagens raio-X. Os resultados obtidos demonstraram uma boa fiabilidade dos resultados (Champain et al.,2006).

2.4.4.1. SpineViewr

Uma versão mais recente foi desenvolvida, permitindo obter um maior número de parâme- tros, tais como: parâmetros frontais para o estudo de deformidades espinais; estudo dinâmico da coluna lombar e cervical; e análise de postura sagital. Esta versão também apresentou uma identificação de pontos de referência mais desenvolvida, e a deteção do contorno das vértebras (figura 2.17) (Champain et al.,2006).

Cada análise realizada pelo SpineViewr apresenta quatro etapas (Champain et al.,2006):

1. Identificação dos pontos de referência anatómicos numa imagem raio-X digital;

2. Deteção automática do contorno das vértebras;

3. Validação dos contornos das vértebras após o controlo visual e correção manual;

Figura 2.17.: Deteção do contorno das vértebras (adaptado de Champain et al.(2006)).

Na última etapa são calculados 762 parâmetros, que podem ser divididos em quatro grupos (Champain et al.,2006):

1. Parâmetros Angulares ângulos intervertebrais, inclinação espinal, curvaturas sagitais, incli- nação sagital, curvaturas frontais (ângulos de Cobb), cunhagem vertebral, postura pélvica e parâmetros de postura;

2. Parâmetros Lineares alturas vertebrais e discais, eixo vertebral sagital, verticalidades, pos- tura pélvica e parâmetros de postura;

3. Índices saliências, deslocamentos, rácio de altura disco/vértebra;

4. Parâmetros relacionados à cinemática vertebral em imagens raio-X dinâmicas amplitude de movimento (ROM), translações vertebrais, centros de rotação (COR)2

2.4.4.2. Validação de programas de processamento de imagem

Para a validação de um software de processamento de imagem é necessário realizar testes de precisão. Estes testes de precisão podem ser feitos obtendo os resultados manualmente e

Figura 2.18.: Montagem das amostras na máquina de ensaios (adaptado de Champain et al.

(2006)).

comparando com os obtidos pelo software, ou comparando-os com os resultados obtidos por um software previamente validado.

Para softwares como o SpineViewr é necessário realizar testes de módulos dinâmicos usando as medidas de referência em espécimes in vitro.

Existem vários tipos de teste de precisão, como tal, é pertinente descrever alguns deles:

1. Para este teste, é necessário recolher um conjunto de amostras, e cada amostra é sujeita a uma análise radiológica para a deteção de anormalidades ósseas, perda de altura discal e outros sinais de degeneração anormal (Champain et al.,2006).

O conjunto de vértebras é montado na máquina que vai realizar testes de flexão e extensão, através de um conjunto de pinos que são fixados nos corpos vertebrais e ligados a cabos de fixação, tal como demonstrado na figura 2.18(Champain et al.,2006).

São obtidas imagens dinâmicas em vários ângulos, com foco numa vértebra. São obtidos os ROM das vértebras (exceto para as que foram fixas rigidamente) utilizando os pinos de fixação.

Por fim, é realizada uma análise estatística para a determinação da precisão dos resultados obtidos pelo software (Champain et al.,2006).

2. Este teste foi realizado para a validação do software Surgimapr_{, que é um programa}

especializado na medição de parâmetros pélvico-espinais.

Este teste de precisão usa como valores de referência os valores obtidos pelo software SpineViewr, pois é um programa validado, e é o mais utilizado em projetos de pesquisas, para além de que demonstra grande fiabilidade e precisão (Lafage et al.,2015).

Para a realização da validação é necessário obter um conjunto de imagens em que os pacientes realizam movimentos pré-definidos. Após a obtenção das imagens, é necessário definir os pontos de referência em ambos os softwares (Lafage et al., 2015). A partir

Figura 2.19.: Pontos de Referência (adaptado deLafage et al. (2015)).

deste ponto, ambos os programas calculam os parâmetros. Nesta fase é possível calcular a fiabilidade e a precisão do software:

Precisão: um número de radiografias é selecionado e avaliado com o SpineViewr_{, de se-}

guida foram marcadas com pontos de referência de forma a eliminar erros na avaliação de precisão (figura 2.19). Um conjunto de observadores utiliza o novo software para realizar medições, por duas vezes, nas radiografias, utilizando os pontos de referência providenciados, com um espaço de duas semanas. As medições obtidas pelos dois softwares são depois utilizadas para realizar uma análise estatística (Lafage et al.,

2015).

Fiabilidade: nesta etapa são selecionadas um maior número de radiografias (desta vez sem pontos de referência), em que o mesmo conjunto de observadores, de novo, realizam duas medições, com um espaço de uma semana, em que a identidade dos pacientes é anónima, e a ordem de medição é alterada de uma forma aleatória. As diferenças entre os resultados obtidos nas duas medições são tratadas analiticamente, de forma a determinar o grau de fiabilidade do software (Lafage et al.,2015).

3. Para a validação do software FXAr (este software determina, apenas, o ROM e o COR) foram utilizados dois métodos: utilizando um modelo CAM/CAD e testes in vitro com recurso a um robô.

Figura 2.20.: Modelo CAM/CAD de quatro vértebras (adaptado deSchulze et al.(2011)).

CAM/CAD: foram gerados modelos 3D de quatro vértebras da coluna vertebral (figura

2.20), sendo estas ligadas por pontos limitados de forma a permitir movimento apenas no plano sagital. Os corpos vertebrais foram interligados no espaço intervertebral, de forma a pré-definir o COR para segmento. Após salvar a imagem na posição neutra, foram definidos ângulos de rotação, e as rotações conferidas às vértebras ocorreram em torno dos COR pré-definidos, imagens 2D das rotações foram guardadas e mais tarde introduzidas no software. Após a obtenção dos resultados por parte do software, os seus valores foram comparados com os pré-definidos, e a sua análise estatística foi realizada (Schulze et al.,2011).

In vitro: este teste é muito semelhante ao primeiro teste de precisão acima descrito, em que seis unidades funcionais são montadas num braço robótico (figura 2.21), e são colocadas numa posição neutra; colocam-se também parafusos metálicos em pontos de referência, que mais tarde serão utilizados para definir os pontos no software, são pré- definidos ângulos de rotação em torno de um COR pré-definido, e os seus movimentos finais captados em imagens raio-X. Os movimentos são, adicionalmente, captados por um sistema de mapeamento ótico. As imagens raio-X são depois introduzidas no software e os resultados obtidos comparados aos pré-definidos (Schulze et al.,2011).