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
50–60%
da população mundial
afetada ao longo da vida
afetada ao longo da vida
75%
da população
depende do SUS
depende do SUS
6
categorias
de variáveis dinâmicas
de variáveis dinâmicas
Os sistemas classificatórios atuais — incluindo as próprias Diretrizes IADT 2020 — tratam as variáveis de forma isolada ou categórica dentro de tabelas estáticas, sem um mecanismo sistematizado de ranqueamento por relevância que considere simultaneamente o peso relativo de cada variável no contexto específico do estágio de desenvolvimento radicular do paciente.
Current classification systems — including the IADT 2020 Guidelines themselves — treat variables in isolation within static tables, without a systematic relevance-ranking mechanism that simultaneously weighs each clinical variable within the patient's specific root development stage.
O problema central: As Diretrizes IADT 2020 estabelecem 13 tabelas para fraturas e luxações, protocolos de avulsão diferenciados por viabilidade do ligamento periodontal, e o Core Outcome Set (COS) para padronização de desfechos — porém não oferecem um mecanismo de ranqueamento por relevância que integre dinamicamente todas as variáveis ao estágio de desenvolvimento radicular.
The IADT 2020 Guidelines establish 13 tables for fractures and luxations, avulsion protocols differentiated by PDL viability, and the Core Outcome Set (COS) — yet offer no relevance-ranking mechanism that dynamically integrates all variables with root development stage.
The IADT 2020 Guidelines establish 13 tables for fractures and luxations, avulsion protocols differentiated by PDL viability, and the Core Outcome Set (COS) — yet offer no relevance-ranking mechanism that dynamically integrates all variables with 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, tratando os perfis diagnósticos das 13 tabelas de diretrizes da IADT 2020 e os dados prognósticos do Dental Trauma Guide como documentos:
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, meio de armazenamento (avulsão)
Etapa 2
Exame Clínico
Clinical Exam
Mobilidade, percussão, sensibilidade, sangramento sulcular
Etapa 3
Análise Radiográfica
Radiographic Analysis
Nolla, Cvek, reabsorção, lâmina dura, espaço LPD
Etapa 4
Ranqueamento BM25
BM25 Ranking
Score por hipótese + indicadores IADT 2020 como IDF + COS
Etapa 5
Classificação
Classification
Diagnóstico ranqueado + protocolo IADT + confiança
Etapa 6
Simulação Prognóstica
Prognostic Simulation
Projeção temporal + acompanhamento IADT + desfechos COS
4 Fundamentação Teórica / Theoretical Framework
Diretrizes IADT 2020: Classificação do Trauma Dentário
IADT 2020 Guidelines: Dental Trauma Classification
As Diretrizes da Associação Internacional de Traumatologia Dentária (IADT), atualizadas em 2020, constituem a referência principal e mais recente para o manejo de lesões dentárias traumáticas. Publicadas em quatro artigos complementares na revista Dental Traumatology, disponíveis em 20+ idiomas:
1. Introdução Geral
Levin et al., 2020 — Framework de acompanhamento, tabelas de contenção, COS
2. Fraturas e Luxações
Bourguignon et al., 2020 — 13 tabelas de diretrizes
3. Avulsão de Dentes Permanentes
Fouad et al., 2020 — Protocolos por viabilidade do LPD
4. Dentição Decídua
Day et al., 2020 — 12 tabelas, prevenção de danos ao germe permanente
4.1.1 Classificação das Lesões — Fraturas
| Tipo de Fratura | Definição | Tratamento Principal | Contenção |
|---|---|---|---|
| Trinca de esmalte | Fratura incompleta sem perda de estrutura | Selamento com resina (se visível) | Nenhuma |
| Fratura de esmalte | Perda de esmalte apenas | Colagem de fragmento ou restauração | Nenhuma |
| Fratura esmalte-dentina | Sem exposição pulpar | Cobertura de dentina com ionômero/resina | Nenhuma |
| Fratura complicada de coroa | Com exposição pulpar | Pulpotomia parcial (riz. incompleta); capeamento/pulpotomia (riz. completa) | Nenhuma |
| Fratura corono-radicular | Com ou sem exposição pulpar; estende-se abaixo da margem gengival | Estabilização temporária; múltiplas opções futuras | Variável |
| Fratura radicular | Horizontal, oblíqua ou combinada; terço apical, médio ou cervical | Reposicionar e contentar; monitorar cicatrização | 4 sem (médio/apical); até 4 meses (cervical) |
| Fratura alveolar | Envolve osso alveolar; pode estender-se a ossos adjacentes | Reposicionamento do segmento; contenção flexível | 4 semanas |
4.1.1 Classificação das Lesões — Luxações
| Tipo de Luxação | Definição | Tratamento Principal | Contenção |
|---|---|---|---|
| Concussão | Sensibilidade à percussão, sem mobilidade anormal | Nenhum tratamento; monitorar vitalidade pulpar | Nenhuma |
| Subluxação | Mobilidade anormal sem deslocamento | Contenção flexível (opcional) | Até 2 semanas |
| Luxação extrusiva | Deslocamento parcial para fora do alvéolo (direção axial/incisal) | Reposicionar delicadamente; contentar | 2 semanas |
| Luxação lateral | Deslocamento em direção palatina/lingual ou vestibular | Reposicionar digitalmente; contentar | 4 semanas |
| Luxação intrusiva | Deslocamento apical para dentro do osso alveolar | Depende do estágio de rizogênese e grau de intrusão | 4 semanas (após reposicionamento) |
4.1.1 Avulsão — Classificação por Viabilidade do LPD (Fouad et al., 2020)
| Grupo | Condição do Ligamento Periodontal | Critério | Prognóstico |
|---|---|---|---|
| 1 | Células provavelmente viáveis | Reimplante imediato ou tempo extra-alveolar muito curto (~15 min) | Favorável |
| 2 | Células possivelmente viáveis, comprometidas | Armazenado em meio fisiológico (leite, HBSS, saliva, soro); tempo < 60 min | Intermediário |
| 3 | Células provavelmente não viáveis | Tempo extra-alveolar > 60 min, com ou sem meio de armazenamento | Desfavorável (anquilose/reabsorção esperada) |
Protocolos de avulsão por estágio de rizogênese:
• Rizogênese completa: Reimplante + contenção 2 semanas + tratamento endodôntico em até 2 semanas.
• Rizogênese incompleta: Reimplante + contenção 2 semanas + não iniciar tratamento endodôntico (permitir revascularização espontânea).
• Meios de armazenamento (ordem de preferência): Leite, HBSS, saliva, soro fisiológico. Água é inadequada.
4.1.2 Tratamento por Estágio de Rizogênese — Luxação Intrusiva
| Condição | Tratamento IADT 2020 |
|---|---|
| Rizogênese incompleta (qualquer grau de intrusão) | Aguardar reerupção espontânea; se não houver movimentação em 4 semanas, reposicionamento ortodôntico |
| Rizogênese completa, intrusão < 3mm | Aguardar reerupção espontânea; se não houver movimentação em 8 semanas, reposicionamento cirúrgico ou ortodôntico |
| Rizogênese completa, intrusão 3-7mm | Reposicionamento cirúrgico (preferível) ou ortodôntico |
| Rizogênese completa, intrusão > 7mm | Reposicionamento cirúrgico |
4.1.3 Conjunto de Prognósticos Principais (Core Outcome Set — COS)
O COS, desenvolvido por Kenny et al. (2018) e integrado às Diretrizes IADT 2020, padroniza os desfechos a serem avaliados em cada consulta de acompanhamento:
Prognósticos Genéricos (todas as LDTs)
- Cicatrização periodontal (perda óssea, recessão, mobilidade, anquilose/reabsorção)
- Reparo pulpar (incluindo infecção)
- Dor
- Descoloração
- Perda do dente
- Qualidade de vida (dias afastado do trabalho, escola, esporte)
- Estética (percepção do paciente)
- Ansiedade relacionada ao trauma e tratamento odontológico
- Número de consultas
Prognósticos Específicos da Lesão
Fraturas de coroa: Qualidade e perda da restauração
Fraturas radiculares: Reparo da fratura; realinhamento
Fraturas alveolares: Infra-oclusão
Luxações: Realinhamento
Intrusão: Infra-oclusão; realinhamento
Avulsão: Infra-oclusão
Rizogênese incompleta + necrose pulpar: Comprimento/espessura da raiz; fratura tardia
4.1.4 Esquema de Acompanhamento — Dentição Permanente (IADT 2020)
| Lesão | 2S | 4S | 6-8S | 3M | 4M | 6M | 1A | Anual (5A+) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Trinca | — | — | — | — | — | — | — | — |
| Fratura esmalte | — | — | *R | — | — | — | *R | — |
| Fratura esmalte-dentina | — | — | *R | — | — | — | *R | — |
| Fratura complicada coroa | — | — | *R | *R | — | *R | *R | — |
| Fratura corono-radicular | — | — | *R | *R | — | *R | *R | *R |
| Fratura rad. (apical/médio) | *S*R | — | *R | — | — | *R | *R | *R |
| Fratura rad. (cervical) | *R | — | *R | *S*R | — | *R | *R | *R |
| Fratura alveolar | *S*R | — | *R | — | *R | *R | *R | *R |
| Concussão | — | *R | — | — | — | — | *R | — |
| Subluxação | (*S)*R | — | — | *R | — | *R | *R | — |
| Extrusão | *S*R | *R | *R | *R | — | *R | *R | *R |
| Luxação lateral | *R | *S*R | *R | *R | — | *R | *R | *R |
| Intrusão | *R | (*S)*R | *R | *R | — | *R | *R | *R |
| Avulsão (riz. completa) | *S*R | — | *R | *R | — | *R | *R | *R |
| Avulsão (riz. incompleta) | *S*R | *R | *R | *R | — | *R | *R | *R |
Legenda: * = consulta; S = remoção da contenção; R = radiografia recomendada
4.1.4 Duração da Contenção (IADT 2020)
| Lesão | 2 Semanas | 4 Semanas | 4 Meses |
|---|---|---|---|
| Subluxação | * (se realizada) | — | — |
| Extrusão | * | — | — |
| Luxação lateral | — | * | — |
| Intrusão | — | * | — |
| Avulsão | * | — | — |
| Fratura radicular (apical/médio) | — | * | — |
| Fratura radicular (cervical) | — | — | * |
| Fratura alveolar | — | * | — |
4.1.5 Dentição Decídua — Princípios Específicos (Day et al., 2020)
- Observação como opção prioritária na emergência, salvo risco de aspiração, ingestão ou interferência oclusal
- Não reimplantar dentes decíduos avulsionados — risco de aspiração e danos ao germe permanente
- Intrusão de decíduos: não mais recomendada a extração imediata; aguardar reerupção espontânea
- Relação crítica ápice decíduo/germe permanente: malformação, impactação e distúrbios de erupção como consequências possíveis
- Minimização da ansiedade: evitar extrações na consulta de emergência quando possível
- Prognósticos específicos para decíduos: impacto no desenvolvimento do sucessor permanente
4.1.6 Indicadores Prognósticos por Tipo de Lesão (IADT 2020)
Prognósticos Favoráveis
- Ausência de sintomatologia
- Resposta pulpar positiva ao teste de sensibilidade
- Continuidade do desenvolvimento radicular (riz. incompleta)
- Integridade da lâmina dura
- Sinais de periodonto normal ou cicatrizado
Prognósticos Desfavoráveis
- Presença de sintomatologia
- Necrose pulpar e infecção
- Lesão periapical
- Não-continuidade do desenvolvimento radicular
- Reabsorção inflamatória externa
- Reabsorção por substituição (anquilose)
- Colapso do osso marginal
- Infra-oclusão
4.2 Desenvolvimento Radicular e Vitalidade Pulpar
O desenvolvimento radicular é tipicamente estagiado pela classificação de Nolla (estágios 0-10) e pela classificação de Cvek (estágios 1-5). As Diretrizes IADT 2020 operacionalizam esta distinção como um divisor binário fundamental:
Rizogênese Incompleta (ápice aberto)
Preservar vitalidade pulpar é prioridade máxima. Potencial de revascularização espontânea. Tratamento endodôntico evitado até evidência clara de necrose pulpar e infecção.
Rizogênese Completa (ápice fechado)
Menor capacidade de reparo pulpar. Em luxações severas e avulsões, necrose pulpar é provável e tratamento endodôntico preventivo é indicado.
A obliteração do canal radicular (OCR) ocorre mais frequentemente em dentes com ápices abertos que sofreram luxações graves — indica presença de tecido pulpar vital e não constitui indicação para tratamento endodôntico (Bourguignon et al., 2020). A reabsorção radicular pós-traumática é classificada em: superficial (autolimitada), inflamatória (tratamento endodôntico com hidróxido de cálcio) e por substituição/anquilose (sem tratamento eficaz; decoronação em pacientes em crescimento).
4.3 Testes de Sensibilidade e Vitalidade Pulpar
As Diretrizes IADT 2020 destacam uma limitação crítica que impacta diretamente qualquer sistema de classificação algorítmica:
- Testes de sensibilidade (frio, elétrico) avaliam atividade nervosa, não suprimento vascular
- Resposta falso-negativa é frequente após trauma, podendo persistir por vários meses
- Tratamento endodôntico não deve ser baseado unicamente na resposta ao teste de sensibilidade
- Oximetria de pulso e fluxometria Doppler são tecnologias promissoras para avaliação da vitalidade pulpar real
Impacto no BM25: A variável "resposta ao teste de sensibilidade" deve ter peso discriminativo modulado pelo tempo desde o trauma e pelo tipo de lesão.
4 Taxonomia BM25 / BM25 Taxonomy
Variáveis Clínicas do Trauma Dentário Pediátrico
Clinical Variables in Pediatric Dental Trauma
4.4 Adaptação BM25 — Analogia com Fonte de Dados IADT 2020
| Conceito BM25 Original | Adaptação Clínica Proposta | Fonte de Dados IADT 2020 |
|---|---|---|
| Documento (D) | Perfil diagnóstico conhecido | Tabelas 1-13 de cada artigo das Diretrizes IADT 2020 |
| Consulta (Q) | Perfil clínico do paciente | Anamnese + exame clínico + radiográfico |
| Termo (q) | Variável clínica individual (ex.: mobilidade grau 2) | Colunas "Achados Clínicos" e "Achados Radiográficos" |
| Frequência do termo | Intensidade/grau da variável observada | Escalas ordinais dentro de cada variável |
| IDF | Poder discriminativo da variável | Indicadores prognósticos (favoráveis/desfavoráveis) |
| Comprimento do doc. | Complexidade do perfil diagnóstico | Número de variáveis por perfil diagnóstico |
| Categoria / Category | Variáveis / Variables | Tipo de Dado |
|---|---|---|
| ClínicaClinical | Mobilidade, percussão (som metálico vs. normal), teste de sensibilidade, sangramento sulcularMobility, percussion (metallic vs. normal), sensitivity test, sulcular bleeding | Discreta / Ordinal |
| RadiográficaRadiographic | Radiolucência periapical, espaço do ligamento periodontal, sinais de reabsorção, lâmina duraPeriapical radiolucency, PDL space, resorption signs, lamina dura | Contínua / Categórica |
| DesenvolvimentoDevelopment | Estágio de Nolla, classificação de Cvek, rizogênese completa vs. incompletaNolla stage, Cvek classification, complete vs. incomplete root development | Ordinal / Contínua |
| TemporalTemporal | Tempo desde o trauma, tempo extra-alveolar (avulsão), intervalo entre consultas de acompanhamentoTime since trauma, extra-alveolar time (avulsion), follow-up intervals | Contínua |
| PacientePatient | Idade, cooperação, estado de saúde geral, fatores socioeconômicosAge, cooperation, general health, socioeconomic factors | Mista |
| TratamentoTreatment | Tipo de contenção, duração da contenção, meio de armazenamento (avulsão), antibioticoterapiaSplint type, splint duration, storage medium (avulsion), antibiotic therapy | Categórica / Contínua |
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
Fundamentação teórica nas Diretrizes IADT 2020, taxonomia de variáveis baseada no COS (Core Outcome Set), formalização da adaptação do BM25 ao domínio clínico odontológico, proposta do pipeline de classificação e desenho metodológico para validação futura.
Grounded in the IADT 2020 Guidelines. Establishes variable taxonomy based on the COS, formalizes BM25 adaptation, proposes classification pipeline, and defines validation methodology.
Grounded in the IADT 2020 Guidelines. Establishes variable taxonomy based on the COS, formalizes BM25 adaptation, proposes classification pipeline, and defines validation methodology.
Odontopediatria
IADT 2020
COS
BM25
Classificação
Artigo 2
Implementação Computacional
Computational Implementation
Implementação em Rust. Codificação das 25+ tabelas de diretrizes IADT 2020 como documentos estruturados. Benchmarking BM25 vs. TF-IDF, Random Forest, SVM, Redes Bayesianas. Conformidade LGPD.
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 conforme o esquema de acompanhamento IADT 2020 (2S, 4S, 6-8S, 3M, 6M, 1A, anualmente por 5+ anos), perfis diagnósticos dinâmicos com indicadores prognósticos favoráveis/desfavoráveis, e modulação pelo COS (Core Outcome Set).
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 IADT
Pesos modulados pelos marcos de acompanhamento IADT 2020 (2S a 5A+)
Weights modulated by IADT 2020 follow-up milestones (2W to 5Y+)
Perfis Dinâmicos + COS
Documentos incorporam trajetórias com indicadores prognósticos IADT e desfechos COS
Profiles incorporate IADT prognostic indicators and COS outcomes
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 e fundamentação nas Diretrizes IADT 2020
First formalized BM25 adaptation for dental trauma classification, grounded in IADT 2020 Guidelines
Taxonomia Sistematizada
Mapeamento estruturado e ponderado das variáveis clínicas por estágio de desenvolvimento radicular, integrando os indicadores prognósticos e o COS das diretrizes vigentes
Structured, weighted variable mapping by root development stage, integrating IADT prognostic indicators and COS
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 metodológica para simulações prognósticas que auxiliem o acompanhamento longitudinal pós-trauma, alinhada ao COS da IADT
Methodological foundation for prognostic simulations aiding longitudinal follow-up, aligned with IADT COS
9 Referências / References
Referências Bibliográficas
Bibliography
Diretrizes IADT 2020 (referências primárias)
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- Day PF, Flores MT, O'Connell AC, Abbott PV, Tsilingaridis G, Andreasen JO, Bouaziz O, Cohenca N, Lauridsen E, Bourguignon C, Fouad AF, Hicks L, Malmgren B, Moule A, Onetto J, Tzigkounakis V. International Association of Dental Traumatology guidelines for the management of traumatic dental injuries: 3. Injuries in the primary dentition. Dent Traumatol. 2020;36(4):343-359.
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- Brasil. Lei nº 13.709/2018. Lei Geral de Proteção de Dados Pessoais (LGPD).
- Brasil. Ministério da Saúde. DATASUS — Departamento de Informática do SUS. datasus.saude.gov.br
- Dental Trauma Guide: dentaltraumaguide.org
- IADT Website: iadt-dentaltrauma.org
- ToothSOS App: iadt-dentaltrauma.org/toothsos