Medición de la Altura Osea en Radiografías Digitalizadas

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE
Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2000
Medición de la Altura Osea
en Radiografías Digitalizadas
Rosa, Guillermo M. - Lucas, Gabriela Q. - Lucas, Oscar N.
Cátedra de Fisiología Humana - Facultad de Odontología - UNNE.
Sargento Cabral 2001 - (3400) Corrientes - Argentina.
Tel./Fax: +54 (03722) 422645 - E-mail: [email protected]
ANTECEDENTES
El tejido óseo es uno de los más afectados por el avance de la enfermedad periodontal, constituyéndose en
un factor muy importante para determinar su aparición y progresión. Las radiografías intraorales proveen
una abundante cantidad de información sobre el periodonto que no puede ser obtenida por ningún otro
método no invasivo (1,2); y aunque un diagnóstico válido no puede hacerse solamente con radiografías, estas
constituyen una parte esencial de un completo examen periodontal.
La distancia del límite amelo-cementario (LAC) a la cresta ósea alveolar (COA), medido con radiografías
“bite-wing” ha sido utilizada ampliamente por trabajos de investigación sobre enfermedad periodontal como
medida de pérdida o ganancia de hueso alveolar (3-6). Las radiografías tomadas en un único examen,
contienen información útil solo para estimar el daño ocurrido en los tejidos periodontales, necesitándose
observaciones radiográficas longitudinales de al menos 2 exámenes para determinar si ha cambiado el nivel
de hueso (1). Esto requiere que las radiografías se realicen con una técnica estandarizada y reproducible para
obtener una similar geometría de proyección (7) en los sucesivos exámenes, de manera que cualquier
diferencia observada represente un cambio verdadero y no un artefacto de observación (8).
El propósito de este estudio fue evaluar un dispositivo de alineamiento disponible comercialmente (XCP
instrument , Dentsply Rinn Manufactuing Co. , Elgin, IL USA), con modificaciones realizadas para obtener
radiografías seriadas “bite-wing” verticales posteriores.
MATERIALES Y METODOS
Técnicas radiográficas empleadas
Dos técnicas “bite-wing” verticales posteriores se evaluaron utilizando películas Kodak D speed (Eastman
Kodak Co. ,Rochester ,NY.) de tamaño 2. Todos los procesos fueron realizados por un único operador.
Técnica “bite-wing” vertical convencional: Se realizó mediante el uso de una cinta plástica de 2,5 por 1,5cm,
como aleta de mordida. La angulación vertical se mantuvo en +7 º; y la horizontal se determinó haciendo
incidir el haz de radiación a través de las caras proximales (9). La distancia foco-película se mantuvo entre
190 y 220 mm.
Técnica “bite-wing” mediante dispositivo XCP con modificaciones: El dispositivo Rinn XCP para tomas
“bite-wing” posteriores fue modificado, para obtener referencias en los tres planos del espacio que faciliten su
reposicionamiento, según modificaciones que se detallan a continuación.
Referencia en sentido ocluso-apical: Se adosaron dos planchas de plástico de 25 por 20 mm y 1,5 mm de
espesor, sobre ambas caras de la aleta de mordida. De esta forma fue posible utilizar el dispositivo en forma
inversa al diseño original (8), sostenido por los dientes radiografiados y no por los dientes contralaterales
como en el sistema original. Se adicionó una barra de aluminio de 1,5 mm de espesor para aumentar su
rigidez.
Referencia en sentido vestíbulo-lingual: Se ubicaron planchas de plástico de 10 por 20 por 1.5 mm cuyo
borde asentó sobre la cara palatina de los dientes superiores.
Referencia en sentido mesio-distal: Se agregó un pin plástico en la aleta de mordida (3,8), que se ubicó entre
1° molar y 2° premolar superiores.
Distancia foco-película: Se fijó a 292 mm mediante un tope de acrílico en la barra de conexión.
Puntos de referencia radiopacos: Se incluyo un alambre de acero inoxidable de 0.5 mm de diámetro y 10 mm
de largo. La sombra radiopaca generada en la película en el espacio interoclusal, se utilizó para calibrar el
software de análisis, con una distancia conocida (4).
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Diseño experimental
Las radiografías fueron tomadas en 22 estudiantes de odontología seleccionados al azar, con una edad media
de 21 (19-23) años. Cada sujeto, previa obtención de consentimiento por escrito, fue radiografiado en ambos
lados del sector posterior, con ambas técnicas y con un intervalo de 24 horas. Cada una de las técnicas
radiográficas fue realizada por duplicado, con intervalo de 1 hora. De este modo se obtuvieron 44 pares de
radiografías para cada técnica, que representaron muestras apareadas de sitios sin cambio en el hueso alveolar.
Los 44 pares de radiografías fueron digitalizadas a 88 pares de imágenes digitales (Tabla 1). Además, para el
análisis del error asociado al método de medición se duplicaron digitalmente los archivos de 88 pares de
imágenes (creándose copias idénticas de las imágenes), las cuales fueron medidas en forma independiente con
la técnica secuencial y con la técnica “side by side”. Para cuantificar el error en la medición introducido por la
técnica de digitalización, este grupo de radiografías fueron digitalizadas dos veces en forma independiente, y
luego analizadas por la técnica “side by side”.
Tabla 1. Diseño experimental.
Técnica
Número de
Radiográfica
sujetos
Convencional
22
XCP modificado
Total
22
Número de pares de
radiografías
44
44
88
Número de pares
Imágenes digitales
88
88
176
Número de mediciones
176
176
352
Exposición y procesado
Se utilizó un equipo radiográfico (DSJ, Dental San Justo, Argentina), de 60 kVp , 15 mA, con un tiempo de
exposición de 1 segundo. El procesado se realizó con químicos GBX (Kodak Co., USA), siguiendo la tabla de
tiempo/temperatura para 26.5ºC suministrada por el fabricante.
Digitalización de las radiografías
Las radiografías fueron colocadas sobre un negatoscopio (Light box LP554, Hama, Bayern, Germany)
ubicado debajo de una cámara de vídeo CCD ( Sony CCD-FX400, Sony Corp. Japón ) montada sobre un
dispositivo fabricado a medida y conectada a una placa digitalizadora ( Winview 601, Leadtek Reserch Inc,
Fremont CA, USA) de un computadora personal (3,7). Cada radiografía fue digitalizada a dos imágenes (una
superior y otra inferior) con una resolución espacial de 640 por 480 pixeles y 8 bits de resolución de contraste
(256 tonos de gris) (10), y almacenadas en CD ( HP CDRW SureStore 7200, Hewlett Packard, Palo Alto Ca).
Técnicas de análisis y medición
Las imágenes digitalizadas fueron analizadas utilizando el programa: UTHSCSA Image Tool 2.0
(ftp:maxrad6.uthsca.edu) con una magnificación de 7.6 veces (3.8 veces para el análisis del par) en un
monitor de 14” (SyncMaster 3Ne, Sansung, Ledgewood, NJ, USA)
Correspondencia en geometría: Observando cada par de radiografías, un operador los clasificó en 2
categorías: par con buena coincidencia o con mala coincidencia; basándose en tres criterios: discrepancia
vertical, horizontal y cambio de forma de las restauraciones (3).
Número de sitios ilegibles: Los sitios no aptos para la medición de la distancia LAC-COA (Carpio et al,
1994) fueron contados en cada radiografía analizada.
Medición de la distancia LAC-COA: Fue medida en un único sitio en cada imagen digital (dos por cada
radiografía) utilizando reglas basadas en otros trabajos (11,12). En cada imagen se marcó con el puntero del
mouse el punto correspondiente a la COA y a continuación el LAC (4). El programa generó el valor de la
distancia lineal en mm. Para realizar estos procedimientos se utilizaron dos métodos (12):
• Método secuencial: Las imágenes del par (duplicado) fueron visualizadas y medidas en forma secuencial
e independientemente, una a continuación de la otra.
• Método “Side by side”: Consistió en visualizar ambas imágenes del par en forma simultánea en el
monitor durante su medición .
Análisis estadístico
Los datos paramétricos fueron analizados con el test t de student para datos apareados y los no paramétricos
con la prueba chi cuadrado; el nivel de significancia fue fijado en p< 0.05.
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DISCUSION DE RESULTADOS
Método de medición de la distancia LAC-COA.
En la tabla 2 se presentan los resultados con respecto al error asociado a la técnica de medición. La diferencia
media de medición entre pares de radiografías fue significativamente menor (p= 0.01) en la técnica “side by
side”, que en la técnica secuencial. Estos resultados corroboran un estudio similar (12). El menor error
encontrado en la técnica “side by side” puede deberse a la posibilidad de visualizar ambas radiografías en
forma simultánea, lo que posibilita una mejor identificación de los mismos puntos de referencia en ambas
imágenes. Para determinar si el ruido, es decir, la información que agrega confusión a la imagen y que no
contribuye a su utilidad diagnóstica (13), generado por la digitalización tenía alguna influencia en la medición
de la distancia LAC-COA; se analizaron pares de imágenes, de las mismas radiografías, capturadas
independientemente (Tabla 2). No se encontraron diferencias significativas (p=0.755) con las mediciones
realizadas en imágenes duplicadas, es decir que el proceso de digitalización no generó ruido capaz de
aumentar el error asociado a la técnica de medición.
Tabla 2. Error asociado al método de medición de la distancia LAC-COA en radiografías digitalizadas, utilizando 2
métodos por duplicado en las mismas radiografías, digitalizadas una y dos veces.
Método de análisis
Imágenes Utilizadas
Diferencia* X (mm) Desviación Standard
Test t apareado
Secuencial
Duplicadas digitalmente
0.12
0.15
p=0.01
“Side by Side”
Duplicadas digitalmente
0.06
0.11
p= 0.0036
“Side by Side”
Digitalizadas 2 veces
0.07
0.11
P= 0.7
* = Representa el valor absoluto de la diferencia entre cada par de mediciones.
Sistema de posicionamiento de radiografías
Correspondencia en geometría: En la tabla 3 se puede observar que la técnica de posicionamiento
convencional una cantidad significativamente (p=0.0012) menor que el sistema de posicionamiento XCP
modificado .
Tabla 3. Calidad de la correspondencia geométrica en los pares de radiografías .
Sistema de
Cantidad total de pares de
Cantidad de pares con buena
posicionamiento
radiografías
coincidencia (%)
Convencional
44
18 (41)
XCP modificado
44
33 (75)
Test chi ²
p=0.0012
Número de sitios ilegibles: En la tabla 4, se observa que la técnica convencional produjo un
significativamente (p<0.001) mayor número de sitios ilegibles, con respecto al sistema XCP modificado; esto
sugiere que el uso de este dispositivo, reduciría la necesidad de repeticiones, y de esta manera disminuiría la
exposición de los pacientes a radiación innecesaria (8).
Tabla 4. Numero de sitios ilegibles en dos sistemas o dispositivos de posicionamiento de radiografías “bite-wing”.
Sistema de
Cantidad total de sitios
Cantidad de sitios ilegibles (%)
Test chi ²
posicionamiento
radiografiados
Convencional
704
147 (21)
P<0.001
XCP modificado
704
45 (6)
Medición de la distancia LAC-COA: El error en la medición de la distancia LAC-COA, expresado por las
diferencias absolutas en mm entre las mediciones realizadas en pares de radiografías tomadas con una hora de
diferencia, es decir cuando ningún cambio óseo pudo haber ocurrido, se presentan en la tabla 5. La técnica de
posicionamiento convencional produjo una diferencia media que fue significativamente mayor (p<0.001) que
la obtenida para la técnica XCP modificada.
Tabla 5. Error asociado al sistema de posicionamiento, en la medición de la distancia LAC-COA (mm).
Sistema de
Diferencia *
Desviacion Standard
Test t apareado
posicionamiento
media (mm)
Convencional
0.32
0.31
p<0.001
XCP modificado
0.12
0.12
* = Valor absoluto de la diferencia entre cada par de mediciones sobre imágenes de radiografías tomadas por
duplicado.
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Umbral para la detección de un cambio significativo: Con el propósito de determinar un “umbral” o “punto
de corte” para la detección de un cambio verdadero de altura ósea, se calculó para cada técnica la diferencia
media entre mediciones hechas en pares de imágenes y se le sumó 2 desviaciones estándar (límite de
confianza de 95%) (3). Los valores obtenidos en mm se representan en la tabla 6. Se encontró para la técnica
convencional un umbral de 0.94 mm, mientras que para el sistema XCP modificado fue de 0.36 mm, es decir
2.6 veces menor, demostrándose que el uso del dispositivo XCP modificado aumentó la sensibilidad de la
técnica de medición de altura ósea. Previos estudios (3,12), mediante el uso del dispositivo XCP con algunas
modificaciones, lograron valores “umbral” para la detección de un cambio significativo de 0.57 a 0.79 mm,
siendo superiores a los 0.36 mm encontrados en el presente trabajo. La menor variabilidad en la técnica
empleada en el presente trabajo, posiblemente como resultado de las nuevas modificaciones agregadas al
dispositivo XCP (que permitieron ubicarlo en forma más estable y aumentar la reproducibilidad),
posibilitando calcular un “umbral” más bajo.
Tabla 6 . Umbral para la detección de un cambio significativo en la medición de la distancia LAC-COA.
Sistema de posicionamiento
Técnica de medición
Umbral *(mm)
Misma imagen digital duplicada
Secuencial
0.42
Misma imagen digital duplicada
“Side by Side”
0.28
Misma radiografía digitalizada 2 X
“Side by Side”
0.29
XCP modificado
“Side by side”
0.36
Convencional
“Side by Side”
0.94
* Media de la diferencia de medición por duplicado más 2 desviaciones estándar (límite de confianza = 95%)
CONCLUSIONES
1) La medición de la distancia LAC-COA en radiografías digitalizadas mediante el método “side by side”
produce un menor error asociado a la técnica que el método secuencial.
2) El método de digitalización no introdujo una fuente de error en la medición de la distancia LAC-COA.
3) El dispositivo XCP con las nuevas modificaciones propuestas junto con la técnica de análisis “side by
side”, demostraron ser procedimientos capaces de detectar en estudios longitudinales, un cambio en la altura
ósea de al menos 0.36 mm, con un intervalo de confianza del 95%.
4) El sistema XCP con las nuevas modificaciones probó ser una técnica reproducible, y por lo tanto, se
recomienda su uso en estudios clínicos longitudinales, o en la evaluación de pacientes en odontológicos.
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