Universidade Federal do Rio Grande do Sul — Faculdade de Odontologia
Suporte à Decisão Clínica em Traumatologia Dentária Pediátrica
Clinical Decision Support in Pediatric Dental Traumatology: Adapting the BM25 Ranking Model to Root Development Dynamics
1 Contextualização / Context
O Problema
The Problem
25–33%
das crianças
sofrem trauma dentário
sofrem trauma dentário
75%
da população
depende do SUS
depende do SUS
5+
categorias
de variáveis dinâmicas
de variáveis dinâmicas
Os sistemas de classificação vigentes — Andreasen, OMS — operam como taxonomias estáticas. Eles não consideram a natureza dinâmica dos estágios de desenvolvimento radicular e sua influência direta no prognóstico.
Current classification systems — Andreasen, WHO — operate as static taxonomies. They do not account for the dynamic nature of root development stages and their direct influence on prognosis.
O problema central: Não existe um mecanismo sistematizado de ranqueamento por relevância que considere simultaneamente o peso relativo de cada variável clínica no contexto específico do estágio de desenvolvimento radicular do paciente.
There is no systematic relevance-ranking mechanism that simultaneously weighs each clinical variable within the patient's specific root development stage.
There is no systematic relevance-ranking mechanism that simultaneously weighs each clinical variable within the patient's specific root development stage.
2 Adaptação do BM25 / BM25 Adaptation
Do Ranqueamento de Documentos ao Ranqueamento Clínico
From Document Ranking to Clinical Ranking
O BM25 (Robertson et al., 1995) é uma função de ranqueamento probabilístico que pontua a relevância de documentos. A adaptação proposta redefine os conceitos originais para o domínio clínico odontológico:
Document (D)
Documento a ser buscado
Query (Q)
Consulta do usuário
Term (q)
Palavra-chave
IDF
Frequência inversa
Term Freq.
Frequência do termo
Doc Length
Comprimento do doc.
Perfil Diagnóstico
Diagnóstico conhecido
Perfil Clínico
Dados do paciente
Variável Clínica
Ex.: mobilidade grau 2
Poder Discriminativo
Sinais raros = mais informativos
Intensidade
Grau da variável observada
Complexidade
Complexidade diagnóstica
BM25 Score Function
score(D, Q) = ∑
IDF(qi) ·
f(qi, D) · (k1 + 1)
⁄
f(qi, D) + k1 · (1 − b + b · |D|⁄avgdl)
D = perfil diagnóstico ·
Q = perfil do paciente ·
IDF = poder discriminativo ·
k1, b = parâmetros de calibração clínica
3 Pipeline Clínico / Clinical Pipeline
Do Paciente ao Prognóstico
From Patient to Prognosis
Etapa 1
Anamnese
Anamnesis
Histórico, tempo, mecanismo do trauma
Etapa 2
Exame Clínico
Clinical Exam
Mobilidade, percussão, sensibilidade, cor
Etapa 3
Análise Radiográfica
Radiographic Analysis
Nolla, Cvek, sinais de reabsorção
Etapa 4
Ranqueamento BM25
BM25 Ranking
Score por hipótese diagnóstica
Etapa 5
Classificação
Classification
Diagnóstico ranqueado + confiança
Etapa 6
Simulação Prognóstica
Prognostic Simulation
Projeção temporal de cenários
4 Taxonomia de Variáveis / Variable Taxonomy
Variáveis Clínicas do Trauma Dentário Pediátrico
Clinical Variables in Pediatric Dental Trauma
| Categoria / Category | Variáveis / Variables | Tipo de Dado |
|---|---|---|
| ClínicaClinical | Mobilidade, percussão, alteração de cor, teste de sensibilidade pulparMobility, percussion, color change, pulp sensitivity test | Discreta / Ordinal |
| RadiográficaRadiographic | Radiolucência periapical, espaço do ligamento periodontal, sinais de reabsorçãoPeriapical radiolucency, PDL space, resorption signs | Contínua / Categórica |
| DesenvolvimentoDevelopment | Estágio de Nolla, classificação de Cvek, comprimento radicularNolla stage, Cvek classification, root length | Ordinal / Contínua |
| TemporalTemporal | Tempo desde o trauma, intervalo entre consultas de acompanhamentoTime since trauma, follow-up intervals | Contínua |
| PacientePatient | Idade, cooperação, estado geral de saúde, fatores socioeconômicosAge, cooperation, health status, socioeconomic factors | Mista |
5 Programa de Pesquisa / Research Program
Pesquisa Integrada de Quatro Artigos
Integrated Four-Paper Research Program
Artigo 1 — Este TCC
Suporte à Decisão Clínica: Framework Metodológico
Clinical Decision Support: Methodological Foundation
Estabelece a taxonomia de variáveis, formaliza a adaptação do BM25 ao domínio clínico odontológico, propõe o pipeline de classificação e define o desenho metodológico para validação futura.
Establishes the variable taxonomy, formalizes BM25 adaptation, proposes the classification pipeline, and defines the validation methodology.
Establishes the variable taxonomy, formalizes BM25 adaptation, proposes the classification pipeline, and defines the validation methodology.
Odontopediatria
Metodologia
BM25
Classificação
Artigo 2
Implementação Computacional
Computational Implementation
Implementação em Rust. Benchmarking BM25 vs. TF-IDF, Random Forest, SVM. Conformidade LGPD. Treinamento e validação de modelo.
Rust
Benchmarking
LGPD
Artigo 3
Integração com Saúde Pública
Public Health Integration
Análise epidemiológica via DATASUS. Ferramenta de triagem para UBS. Proposta de white-labeling para outros cenários diagnósticos no SUS.
SUS
DATASUS
Epidemiologia
Artigo 4
Dimensões Psicossociais
Psychosocial Dimensions
Impacto psicológico do trauma dentário na criança e família. Determinantes sociais. Integração de variáveis psicossociais ao framework.
Psicologia
Social
Equidade
6 Acompanhamento Longitudinal / Longitudinal Tracking
BM25 Estendido para Dados Temporais
BM25 Extended for Temporal Data
A contribuição metodológica central reside na extensão temporal do BM25: ao invés de operar sobre snapshots estáticos, o framework incorpora janelas temporais ponderadas e perfis diagnósticos dinâmicos.
Cvek 1–2 · Ápice Aberto
Alto Potencial de Revascularização
Pesos elevados para variáveis de vitalidade pulpar. O modelo prioriza sinais de recuperação biológica. — High revascularization potential. Pulp vitality variables weighted heavily.
Cvek 3 · Formação Intermediária
Transição Prognóstica
Janela temporal crítica: os pesos de variáveis se redistribuem dinamicamente à medida que o desenvolvimento progride. — Critical transition window. Variable weights redistribute dynamically.
Cvek 4–5 · Ápice Fechado
Prognóstico Divergente
Maior peso para sinais de reabsorção e resposta periodontal. Simulação prognóstica projeta cenários de tratamento. — Resorption and periodontal signs weighted higher. Prognostic simulation projects treatment scenarios.
Inovação Metodológica
Janelas Temporais
Pesos modulados por intervalo desde o trauma e estágio atual
Temporal windows modulate weights by interval and stage
Perfis Dinâmicos
Documentos de referência incorporam trajetórias, não apenas estados
Reference profiles incorporate trajectories, not snapshots
Simulação
Projeção de cenários futuros com base nos perfis melhor ranqueados
Future scenario projection based on top-ranked profiles
7 Stack Tecnológico / Technology Stack
BM25 (Okapi)
Adaptação clínica com extensão temporal para dados longitudinais
Rust
Segurança de memória, desempenho, conformidade LGPD
DATASUS
SIA/SIH + sistema bridge de entrada de dados múltiplas fontes
LGPD
Lei 13.709/2018 — proteção de dados de menores de idade
8 Contribuições Esperadas / Expected Impact
Impacto da Pesquisa
Research Impact
Inovação Metodológica
Primeira adaptação formalizada do BM25 para classificação do trauma dentário com extensão temporal
First formalized BM25 adaptation for dental trauma classification with temporal extension
Taxonomia Sistematizada
Mapeamento estruturado e ponderado de variáveis clínicas por estágio de desenvolvimento radicular
Structured, weighted mapping of clinical variables by root development stage
Ponte Interdisciplinar
Interface reproduzível entre odontologia clínica, ciência da computação e saúde coletiva
Reproducible interface between clinical dentistry, CS, and public health
Apoio ao SUS
Fundamentação para ferramenta de decisão clínica que amplia acesso ao diagnóstico especializado
Foundation for a clinical decision tool expanding access to specialized diagnosis
Capacidade Prognóstica
Base para simulações prognósticas que auxiliem o acompanhamento longitudinal pós-trauma
Foundation for prognostic simulations aiding longitudinal post-trauma follow-up