Tecnologia baseada em visão computacional busca retirar a subjetividade do processo de escolha das cores, reduzindo a ocorrência de problemas estéticos para o paciente. 

Texto: Paula Penedo | Foto: Willian Pulido Beneducci

Quando um dentista define a cor de uma prótese dentária, existe uma série de boas práticas que devem ser seguidas para garantir que a escolha seja a mais fiel possível à tonalidade dos dentes naturais. Ainda assim, mesmo quando o profissional segue os passos ideais, interferências do meio externo como a iluminação, a experiência do especialista e a acuidade visual podem alterar a percepção da cor, resultando em frustração e problemas estéticos para o paciente, além de retrabalho para o dentista e o protético, com prejuízos financeiros e de tempo.  

Foi pensando em eliminar ou reduzir a influência desses aspectos externos que pesquisadores do Instituto de Computação (IC-Unicamp), em parceria com a Faculdade São Leopoldo Mandic, criaram uma técnica pouco invasiva para auxiliar no processo de definição de tonalidades dentárias. A invenção faz uso de técnicas de análise de imagens e visão computacional, uma área que busca identificar e interpretar imagens de forma mais precisa do que o olhar humano, com vistas a ter uma menor interferência do indivíduo e reduzir a subjetividade do processo de seleção de cores.

“A visão computacional é uma área fantástica dentro das ciência da computação, com diversos métodos de processamento de imagens muito bem documentados e estudados, e que tem tido evoluções muito interessantes apoiadas na inteligência artificial e suas infinitas possibilidades de utilização”, explica o engenheiro eletricista Willian Pulido Beneducci, que participou do desenvolvimento do Método baseado em visão computacional para definição de tonalidades dentárias durante o mestrado em ciência da computação na Unicamp.

Beneducci atuou no projeto tentando unir os universos de conhecimento em computação e odontologia. O primeiro, liderado pelo docente Hélio Pedrini, do Instituto de Computação da Unicamp, procurou os melhores métodos para calibração e comparação de objetos em imagens digitais. Já o segundo, guiado pelo dentista Marcelo Lucchesi Teixeira, docente da Faculdade São Leopoldo Mandic, visou identificar o melhor processo de coleta de imagens, encontrar voluntários e testar como a coleta de dados impacta no resultado.

O método, que pode ser aplicado em qualquer área em que a definição objetiva de uma cor seja fundamental, consiste em um sistema eletrônico composto por uma máquina fotográfica para a realização da imagem do dente e um software para calibração das cores e comparação entre amostras. Assim, o dentista ainda terá como benefício extra uma documentação fotográfica da situação do paciente, com dados úteis para a geração do histórico de atendimento e informações a respeito das cores da dentição.

“O sistema desenvolvido, apesar de envolver técnicas avançadas de visão computacional, apresenta facilidades de uso pelos dentistas e requer poucos passos para determinar, de forma automática e objetiva, a tonalidade dentária. A solução é um passo fundamental para o uso de tecnologias de baixo custo para auxiliar profissionais da área de odontologia”, explica Hélio Pedrini, professor e pesquisador do IC Unicamp.

No momento, para aplicar a tecnologia, o profissional necessita de um ambiente com boa iluminação, uma câmera digital comum, um alvo de calibração de cores, uma escala de cores dentárias e um computador para o processamento de imagem. “No futuro, a câmera e o computador poderão ser substituídos por um smartphone com um aplicativo, visto que cada vez mais esses aparelhos têm câmeras melhores e processadores mais potentes”, avalia Beneducci, o que reduziria o número de itens necessários para três: o smartphone, a escala de cores, que a maioria dos dentistas já possui, e o alvo de calibração. 

Desenvolvimento para definição automática de cor em prótese dentária

Os primeiros desenvolvimentos da pesquisa que resultou no método para definição de tonalidades dentárias tiveram início em 2016, quando Beneducci estava na graduação em Engenharia Elétrica. No entanto, o projeto precisou ser paralisado no ano seguinte, sendo retomado em 2021, quando o pesquisador iniciou o mestrado na Unicamp. Ao longo desse período, os inventores precisaram superar vários desafios, como a reestruturação do projeto frente a novas descobertas que surgiram com a investigação científica.  

No campo da computação, revela Beneducci, uma dificuldade foi encontrar um método consistente para calibração de cores da imagem, visto que este é um processo matematicamente complexo e extremamente sensível a ruídos externos. “Igualmente difícil foi a criação de um método robusto para comparação das amostras alvo com o banco de dados. Também devido à sensibilidade da representação de cores, o processo precisou ser refeito e testado diversas vezes até apresentar resultados replicáveis”.

Na odontologia, por sua vez, inexistia um banco de dados público para a realização dos testes, sendo necessário encontrar voluntários em meio à pandemia de Covid-19 e ainda realizar as coletas atendendo aos protocolos de proteção recomendados pela Organização Mundial da Saúde (OMS). Além disso, foi necessário encontrar um profissional da área disposto a dar apoio ao processo, momento em que o professor Marcelo Lucchesi Teixeira entrou para o projeto.

Atualmente, com o método já finalizado, é necessário dar andamento a outras etapas, como analisar a viabilidade de aplicação dos smartphones como ferramentas nos consultórios, validando o uso da tecnologia em um aplicativo de celular. “O maior aprendizado disso tudo é que a pesquisa inovadora realmente não é trivial. Nós tivemos que passar por diversos obstáculos, principalmente no aprendizado de detalhes dos processos e imersão no domínio de outra área de conhecimento, para termos um resultado consistente”, conclui Beneducci.  

Transferência de Tecnologia

O invento foi protegido pela Agência de Inovação da Unicamp (Inova Unicamp) com depósito de patente no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI). Atualmente, a tecnologia que auxilia na definição da tonalidade dentária para confecção de próteses faz parte do Portfólio de Patentes e Softwares da Unicamp e está disponível para licenciamento. O contato e negociação são realizados diretamente com a Inova Unicamp pelo site inova.unicamp.br. 

Empresas e instituições públicas ou privadas podem licenciar a propriedade intelectual desenvolvida na Universidade. Além do acesso a tecnologias de ponta, a transferência de tecnologia reduz riscos associados ao desenvolvimento de novos produtos e processos inovadores e colabora para o desenvolvimento socioeconômico baseado no conhecimento científico. 

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