Aspectos técnicos y evaluación de la califad de imagen de la CBCT en radiología dental en comparación con la TC convencional. Revisión bibliográfica

UNIVERSIDAD DE GRANADA MÁSTER EN AVANCES EN RADIOLOGÍA DIAGNÓSTICA Y TERAPÉUTICA, Y MEDICINA FÍSICA TRABAJO FIN DE MÁSTER “ASPECTOS TÉCNICOS Y EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DE IMAGEN DE LA CBCT EN RADIOLOGÍA DENTAL EN COMPARACIÓN CON LA TC CONVENCIONAL” REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA PEDRO ALEXIS CUASPUD MORA Dra. MERCEDES VILLALOBOS TORRES Tutora CURSO 2018-2019 2 Contenido RESUMEN..................................................................................................................................3 SUMMARY ................................................................................................................................5 CAPÍTULO I ..............................................................................................................................7 INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................7 HIPÓTESIS ............................................................................................................................8 OBJETIVO GENERAL.........................................................................................................8 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................................8 CAPÍTULO II ............................................................................................................................9 MARCO TEÓRICO ..............................................................................................................9 2.1 PRINCIPIOS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA ................................................9 2.2 ANATOMÍA DE LA CAVIDAD ORAL ..................................................................12 2.3 TÉCNICAS RADIOGRÁFICAS EN ODONTOLOGÍA.........................................15 2.4 TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADATC .............................................................17 2.5 CONE BEAM COMPUTED TOMOGRAPHY - CBCT .........................................21 2.6 ASPECTOS TÉCNICOS DE LA CBCT DENTAL .................................................22 2.7 VENTAJAS Y LIMITACIONES DE LOS ESCÁNERES TC ................................29 2.8 VENTAJAS Y LIMITACIONES DE LA CBCT .....................................................29 2.9 RIESGOS ....................................................................................................................30 CAPÍTULO III .........................................................................................................................31 METODOLOGÍA ................................................................................................................31 3.1 Criterios de Inclusión .................................................................................................31 3.2 Metodología de búsqueda ..........................................................................................32 CAPÍTULO IV .........................................................................................................................33 RESULTADOS .....................................................................................................................33 CAPÍTULO V ...........................................................................................................................40 DISCUSIÓN .........................................................................................................................40 CAPÍTULO VI .........................................................................................................................43 CONCLUSIONES ................................................................................................................43 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................................................................................44 3 RESUMEN Introducción La CBCT (Cone Beam Computed Tomography) es una técnica que se introdujo en el área dental en el año 1988, proporciona imágenes tridimensionales (3D) de la zona maxilofacial, mejorando así el diagnóstico y tratamiento de múltiples patologías. El uso de la tomografía computarizada de haz cónico (CBCT) se está imponiendo actualmente en los pacientes odontológicos ya que este sistema supone una alternativa a la radiografía convencional y a la tomografía computarizada (TC). Objetivos Revisar la evidencia científica sobre los aspectos técnicos de la CBCT, la calidad de imagen ofrecida y comprobar las dosis de radiación administradas al paciente, comparada con el procedimiento de TC convencional. Metodología Bases de datos científicas: PubMed, Medline. Con las palabras clave: “CBCT”, “Cone Beam Computed Tomography”, “CT”, “Computed Tomography”, “CBCT dental”, “CBCT vs CT”. Resultados La CBCT ha sido un gran avance en las técnicas de imagen utilizadas en odontología en la actualidad para el diagnóstico y tratamiento de diversas patologías, las imágenes tridimensionales de alta resolución superan limitaciones como la superposición y el ruido, además sus dosis de radiación más bajas gracias al tiempo de escaneado más corto de estos equipos con respecto a otras técnicas de imagen, como la tomografía convencional hace que sea una modalidad de imagen cada vez más popular. Conclusiones La tomografía computarizada de haz cónico ha aumentado su implantación en los centros médicos en los últimos años, sin embargo, este dato no quiere decir que sea una técnica de rutina en el diagnóstico médico dental, sino más bien una técnica especializada para ciertos casos en los que es necesaria la imagen 3D. A pesar de la existencia de estudios al 4 respecto, la radiación que generan los equipos de CBCT debe seguir siendo estudiada en profundidad. El uso de la CBCT queda a cargo de la decisión de los profesionales médicos y a su juicio para prescribir este examen diagnóstico en el mejor de los casos y cuando el beneficio este por encima del riesgo de exposición a la radiación. 5 SUMMARY Introduction The CBCT (Cone Beam Computed Tomography) is a technique that was introduced in the dental area in 1988, provides three-dimensional (3D) images of the maxillofacial area, thus improving the diagnosis and treatment of multiple pathologies. The use of cone beam computed tomography (CBCT) is currently being imposed on dental patients since this system is an alternative to conventional radiography and computed tomography (CT). Objectives Review the scientific evidence on the technical aspects of the CBCT, the image quality offered and check the radiation doses administered to the patient, compared with the conventional CT procedure. Methodology Scientific databases: PubMed, Medline. With the keywords: "CBCT", "Cone Beam Computed Tomography", "CT", "Computed Tomography", "CBCT dental", "CBCT vs. CT". Results The CBCT has been a breakthrough in the imaging techniques used in dentistry today for the diagnosis and treatment of various pathologies, high-resolution three-dimensional images overcome limitations such as overlap and noise, plus their lower radiation doses thanks At the time of shorter scanning of these equipment with respect to other imaging techniques, such as conventional tomography makes it an increasingly popular image modality. Conclusions Cone beam computed tomography has increased its implantation in medical centers in recent years, however, this does not mean that it is a routine technique in dental medical diagnosis, but rather a specialized technique for certain cases in the that the 3D image is necessary. Despite the existence of studies in this regard, the radiation generated by CBCT equipment must continue to be studied. 6 The use of the CBCT is in charge of the decision of the medical professionals and their judgment to prescribe this diagnostic test in the best of cases and when the benefit is above the risk of exposure to radiation. 7 CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN La modalidad de imagen CBCT (Cone Beam Computed Tomography) en odontología comenzó en el año 1998, poco después del desarrollo del primer escáner TC. Su uso para aplicaciones dentales, maxilofaciales y nasofaringe ha ido creciendo gradualmente. (1) En la actualidad la técnica CBCT está ampliamente extendida y es utilizada en la planificación de implantes, endodoncia, cirugía maxilofacial y ortodoncia. (2) Dada su utilización en la práctica clínica diaria es importante dar a conocer a los usuarios y profesionales de referencia los conceptos básicos de esta modalidad de imagen, su justificación y optimización de las exposiciones y la garantía de calidad de los escáneres, todo esto en comparación con los estudios de TC convencionales que aún siguen vigentes en algunos casos. Es decir, para implantar las nuevas técnicas es necesario conocer las dosis de radiación que requieren, la exposición del paciente y si esta dosis esta justificada por la calidad de la imagen y la información que aporta respecto a las técnicas utilizadas hasta entonces. Justificación: todo examen que utilice radiaciones ionizantes debería ser prescrito por un médico que ha evaluado previamente todas las alternativas diagnósticas, determinando que el beneficio neto para el paciente es superior que el potencial riesgo al que se expone. Optimización: Este principio hace referencia a que en cada procedimiento debe emplearse una dosis tan baja como sea razonablemente alcanzable, considerando factores económicos y sociales, para generar un examen de calidad diagnóstica. El principio ALARA (As Low As Reasonably Achievable) por sus siglas en inglés “Tan bajo como sea razonablemente posible” determina que las exposiciones a la radiación deben ser mantenidas a niveles tan bajos como sea posible y a la vez permitan obtener un beneficio diagnóstico. Esta revisión, por tanto, pretende proporcionar una visión general de los aspectos técnicos de la modalidad CBCT y comparar la calidad diagnóstica de las imágenes obtenidas y dosis al paciente en cada caso por CBCT y TC, para determinar su utilidad en odontología, obteniendo el máximo beneficio y a la vez minimizando el riesgo del paciente relacionado con la exposición a la radiación. 8 HIPÓTESIS En los últimos años el uso de la técnica CBCT (Cone Beam Computed Tomography) ha aumentado en el campo de la odontología mejorando el diagnóstico, planificación, tratamiento y evaluación del éxito de las terapias aplicadas, reduciendo la exposición a la radiación de los pacientes comparada con los procedimientos de TC convencional. OBJETIVO GENERAL Revisar la evidencia científica sobre los aspectos técnicos de la CBCT y la calidad de imagen ofrecida por esta técnica en odontología comparada con el procedimiento de TC convencional. OBJETIVOS ESPECÍFICOS • Describir la modalidad de imagen CBCT en odontología, aspectos técnicos y utilidad. • Valorar la tendencia de implantación de los equipos de CBCT en los últimos años y evaluar su utilidad diagnóstica en odontología. • Comprobar las dosis de radiación administradas al paciente por ambas técnicas y las variables de influencia descritas en la literatura científica. 9 CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO 2.1 PRINCIPIOS DE PROTECCIÓN RADIOLÓGICA La protección radiológica tiene como objetivo la protección de los individuos, de su descendencia y de la humanidad en su conjunto de los riesgos derivados de las actividades que utilizan y suponen una exposición a las radiaciones ionizantes. Esta protección para las personas y el medio ambiente no debe limitar indebidamente los beneficios que se obtienen del uso de la radiación. Sin embargo, debemos suponer que incluso dosis pequeñas de radiación pueden producir algún efecto perjudicial. La Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP), considera que el objetivo principal de la protección radiológica es evitar la aparición de efectos biológicos deterministas y limitar al máximo la aparición de efectos estocásticos. (22) Efectos deterministas Los efectos deterministas se producen por la muerte de un número elevado de células de un tejido u órgano: la gravedad del efecto aumenta con la dosis de radiación. Existe una dosis umbral para que ocurra el efecto. Ocurren tras exposición a dosis relativamente altas de radiación. Efectos estocásticos Un efecto estocástico es aquel cuya probabilidad de que aparezca aumenta con la dosis de la radiación, pero la gravedad es la misma (no depende de la dosis), por ejemplo, el desarrollo de un cáncer. La palabra estocástico significa algo que ocurre al azar y es de naturaleza aleatoria. Los principios de Justificación, Optimización y Limitación de dosis, así como el criterio ALARA (As Slow As Reasonably Achievable) debe presidir cualquier uso de las radiaciones ionizantes. Así los equipos e instalaciones deben ser sometidas a controles de calidad periódicos de forma que no se superen las recomendaciones de dosis al paciente para cada tipo de exploración. En este sentido Alcaraz, M et al. 2014, establece una dosis de 1,3 mGy para obtener una imagen diagnóstica del segundo molar durante la práctica clínica regular. 16 de aleta mordida, mientras que las radiografías oclusales permiten visualizar un área de hueso y dientes mayor que en las imágenes periapicales. Imagen 4. A) Radiografía periapical; B) Radiografía de aleta mordida; C) Radiografía oclusal. (Ubeda, C et al. 2018) Radiografías extraorales Las radiografías extraorales son exámenes de la región orofacial que se emplean para el estudio de áreas no cubiertas por las proyecciones intraorales o para visualizar el cráneo y las estructuras faciales. En los exámenes radiológicos extraorales la película o detector se colocan fuera de la boca. La radiografía dental panorámica u ortopantomografía constituye la fuente básica de información general en radiología odontológica proporcionando una visión global del tercio medio e inferior de la cara que incluye ambos maxilares, ambas articulaciones temporomandibulares y senos maxilares. Es especialmente útil para mostrar las etapas en el desarrollo dental o anomalías en ella, además, permite evaluar lesiones óseas inflamatorias o traumáticas y son cómodas para los pacientes en comparación con las proyecciones intraorales. La Tomografía Computarizada (TC) que consiste en una exploración de cráneo donde el plano de corte es paralelo al reborde alveolar, los cortes son generalmente de 1 mm de grosor y espaciados cada 1 mm. Se realizan por separado de maxilar inferior y de maxilar superior, y un programa específico de reconstrucción nos muestra imágenes transversales y panorámicas múltiples de los maxilares. Es de gran utilidad en implantología ya que proporciona medidas anatómicas muy exactas. (13) 17 Imagen 5. Tomografía computarizada dental. (Ubeda, C et al. 2018) La Tomografía computada de haz cónico (CBCT), que es una modalidad de tomografía computarizada donde el haz de rayos X posee forma cónica, irradiando una matriz bidimensional de detectores, para formar la imagen. Su uso se ha incrementado en diversas especialidades de la odontología debido a las imágenes 3D que permite obtener, aumentando con ello la precisión en el diagnóstico y mejorando los abordajes terapéuticos. Imagen 6. Tomografía computarizada de haz cónico (CBCT). (Ubeda, C. 2018) 2.4 TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADATC La necesidad creciente de mayor precisión en los diagnósticos y tratamientos dentales ha provocado un aumento en la demanda de técnicas de imagen cada vez más precisas. Esta situación ha puesto de manifiesto las limitaciones que las radiografías dentales y las tomografías convencionales presentan respecto a su capacidad para proporcionar 18 información cualitativa y tridimensional precisa, identificándose entre sus defectos la distorsión, la borrosidad y la falta de referencia a estructuras adyacentes. El desarrollo de programas informáticos específicos ha propiciado la creciente utilización de la TC en el campo de la Odontología. Indicaciones de la TC Entre las distintas técnicas de diagnóstico mediante imagen empleadas en odontología, la TC es el único método que permite valorar adecuadamente el hueso y no provoca distorsiones geométricas, sin embargo, aún hay ciertas discrepancias respecto a su uso rutinario en la implantología dental por el efecto adverso que supone la radiación recibida por el paciente. Con los adecuados ajustes técnicos (fundamentalmente reduciendo la corriente del tubo emisor) es posible reducir la radiación recibida en un 76% sin merma de la calidad. La imagen obtenida tan solo tendría un mayor granulado de las partes blandas pero la afectación tejido óseo sería mínima. Otra forma de reducir la dosis de radiación recibida por el paciente sería limitar el área a explorar. No obstante, sigue habiendo diferencias dependiendo de los equipos utilizados como indica la Tabla 3. Tabla 3. Dosis efectivas (µSv) de los diferentes equipos. Equipos Dosis efectivas ICRP (µSv) Radiografía panorámica digital 5,5-22 31 Radiografía cefalométrica 2,4-6,2 31 TC 150-2.100 28 CBCT Newton 9 s 51,7 28 CBCT Newton 3G 12 s 58,9 28 CBCT iCAT 9 s 104,5 28 CBCT iCAT 12s 193,4 28 Radiación ambiental 3 mSv/año 31 El mejor aval de la fiabilidad diagnóstica de la TC viene del ámbito legal, al considerarla como la prueba más adecuada para la valoración y el seguimiento implantológico puesto 19 que es el método de imagen que con mayor precisión muestra la anatomía dental y la calidad del hueso subyacente. Tecnología de la TC El fundamento básico de la tecnología de TC es que utiliza rayos X. Sin embargo, hay dos diferencias fundamentales con la radiografía: (a) la imagen latente no es captada por una película impregnada con sales de plata, la película radiográfica, sino por unos detectores conectados a un ordenador (similares a los empleados actualmente en la radiografía digital) los datos recogidos por estos detectores se envían a un ordenador que integra y reconstruye la información obtenida y la presenta como una imagen morfológica en un monitor. La reconstrucción de la sección anatómica estudiada se realiza mediante ecuaciones matemáticas que reciben el nombre de algoritmos. (b) el tubo emisor de la radiación no permanece estático como en la radiografía (lo que produce una imagen plana «instantánea», como si fuera una fotografía) sino que se mueve alrededor del área de interés. Estas dos circunstancias determinan las características fundamentales de la imagen de la TC: • Imagen tridimensional. El área explorada se convierte en un volumen constituido por una matriz de volúmenes más pequeños denominados vóxeles. • Mayor sensibilidad y poder de discriminación de la atenuación sufrida por el rayo X. Frente al rango tradicional con que se describen las diferentes densidades en la radiografía tradicional -aire, grasa, hueso, metal-, el procesado mediante ordenador permite discriminar muchos más grados de atenuación. Estos valores de atenuación son medidos en una escala denominada de unidades Hounsfield (UH) que, dependiendo del equipo de TC, se sitúan entre -1000 UH de la densidad aire a +1000 UH de la densidad hueso cortical. El gradiente completo de valores de atenuación se representaría por una escala de grises donde la densidad aire tendría un color negro absoluto mientras la densidad hueso cortical estaría representada por el blanco absoluto. En la TC moderna o helicoidal de múltiples cortes, permite la adquisición de múltiples cortes simultáneamente gracias al paquete de detectores adyacentes. Esta tecnología implica una imagen más rápida y con menor radiación. Para capturar la imagen emplea un abanico de rayos, el escáner realiza múltiples giros y en cada giro obtiene una imagen. 20 La región de interés del paciente (ROI), tiene que seleccionarse. La fuente de rayos X rota alrededor del ROI 60 veces por minuto. El sistema de detección del haz de rayos X de datos es un dispositivo de acoplamiento de carga (CCD), compuesto por un gas o material similar. Este tipo de adquisición es muy precisa, pero hace que el paciente se exponga a grandes dosis de radiación. Aquí la proyección es geométrica y el algoritmo de reconstrucción corrige las distorsiones generadas mediante la segmentación, obteniendo así una visión clara del área anatómica de interés. La resolución en la imagen de la TC es anisotrópica y no uniforme, puesto que trabaja con vóxeles anisotrópicos, cuya altura y anchura no son iguales. Métodos de reconstrucción de la imagen Las técnicas de reconstrucción de imagen de que disponemos son: - Representación en superficie: Es la primera técnica de representación tridimensional que se suele utilizar y consigue superficies aparentes en el interior del volumen definiendo límites (por ejemplo, la superficie del hueso cortical). El resultado son objetos tridimensionales opacos (no dejan ver su interior) que son representados como iluminados por una fuente de luz que su puede modificar en intensidad y localización. Su ventaja radica en que permite una valoración volumétrica global de una estructura concreta ignorando los tejidos que le rodean (es la representación que suelen emplear los programas de guías quirúrgicas para determinar en qué posición y con qué orientación colocar los implantes). -Representación volumétrica: Valora todos los datos de volumen vistos desde una perspectiva concreta. Para diferenciar las estructuras, el radiólogo asigna diferentes valores de opacidad (que quedarían representados por colores diferentes) en función de los rangos de atenuación que definen a cada tejido. Útiles para analizar la relación entre las partes blandas y el hueso y especialmente indicadas en el tratamiento de las deformidades faciales. -Proyección de máxima intensidad (MIP): Es una forma de representación que permite buscar una estructura anatómica concreta dentro del volumen de datos. Esta forma de reconstrucción genera imágenes transparentes que permiten ver en el interior de las estructuras, pero solo desde la perspectiva que hemos elegido. 21 -Reconstrucción Multiplanar (MPR): A diferencia de los sistemas de reconstrucción previos, este no se basa en las características de atenuación de la radiación, sino que obtiene la imagen en función de la interpretación espacial que hace de la zona a explorar. Es decir, que traza un plano por dónde va a ver todo lo que hay en ese conjunto de datos. Es la técnica de representación más fácil e intuitiva, conocida como reformado o reconstrucción multiplanar (MPR) pues para situarla en el espacio utiliza varios planos, empleando el ordenador para cortar el volumen global de datos. 2.5 CONE BEAM COMPUTED TOMOGRAPHY - CBCT El desarrollo de la tomografía computarizada (TC) en 1972, permitió un gran avance en la obtención de imágenes tridimensionales 3D para el diagnóstico médico. La utilización de estos equipos en diversos campos se extendió y su uso en odontología no fue la excepción, sobre todo, en la cirugía de implantes. El desarrollo de la tecnología ha hecho que estos equipos sean cada vez más compactos, sin embargo, aún son relativamente grandes, de alto costo y exponen a los pacientes a dosis de radiación altas. CBCT nació de la necesidad de desarrollar un aparato compacto de tomografía computarizada específicamente para uso en odontología, es un escáner de imágenes extraorales, diseñado específicamente para imágenes de cabeza y cuello que produce imágenes en 3D del esqueleto maxilofacial y su tamaño es comparable a un equipo de radiografía panorámica convencional. La CBCT emplea un ánodo de baja energía dentro de un tubo fijo. Para capturar la imagen emplea un haz de rayos en forma de cono que es más estrecho y emplea una sola rotación del tubo de rayos X de 194-360°, tomando en cada grado una o dos imágenes alrededor de la cabeza del paciente para adquirir directamente los datos (similar al del equipo de ortopantomografía) en lugar de múltiples rotaciones como la TC convencional o helicoidal. Los aparatos de CBCT pueden emplear un FPD simple o doble (pantalla de fósforo o centelleador) acoplado a una serie de CCD. Los FPD son los tipos de receptores más novedosos para series de área grandes en sensores sólidos. Estos incluyen menor distorsión y mayor escala de contraste. Aquí la proyección es ortogonal. Esto indica que los haces de rayos X son paralelos entre sí. Puesto que el objeto se encuentra cercano al sensor se produce muy poco efecto de error de proyección, resultando mediciones de escala 1:1. 22 La CBCT trabaja con vóxeles isotrópicos que tienen las mismas dimensiones en los tres ejes del espacio. Debido a esto los errores de malposición pueden ser corregidos y ajustados sin que existan problemas de distorsión. Este sistema permite la reducción de la dosis efectiva de radiación absorbida por los pacientes y el tiempo de exposición. Imagen 7. Dosis absorbida en CBCT según parámetros de exposición Kv. (IAEA) 2.6 ASPECTOS TÉCNICOS DE LA CBCT DENTAL El desarrollo de escáneres CBCT para uso dental comenzó en la segunda mitad de los años noventa, actualmente es una herramienta ampliamente utilizada para varias aplicaciones dentales. El uso generalizado de esta técnica ha creado algunas inquietudes respecto a su utilización, optimización y fiabilidad. A continuación, se explican los principios técnicos de las imágenes de CBCT dental para poder aprovechar al máximo el beneficio de esta técnica y minimizar el riesgo del paciente relacionado con la radiación. (2) Hardware de imagen Tubo de Rayos X Los rayos X se generan en un tubo que contiene un circuito eléctrico con dos electrodos con carga opuesta (es decir, un cátodo y un ánodo) separados por un vacío. El cátodo está compuesto por un filamento que se calienta cuando se aplica una corriente eléctrica, lo que induce la liberación de electrones a través de un efecto conocido como emisión termoiónica. 23 Imagen 8. Tubo de rayos X. (Ibrahim Nasseh DDS et al. 2018) Debido al alto voltaje entre el cátodo y el ánodo, estos electrones liberados se acelerarán hacia el ánodo, chocando con él a altas velocidades en un lugar llamado el punto focal. Idealmente, este punto focal es de tamaño puntual, pero los puntos focales típicos en CBCT son de 0.5 mm de ancho. La energía generada a través de esta colisión se pierde principalmente como calor, pero una pequeña parte se convierte en rayos X mediante un efecto conocido como Bremsstrahlung. Los rayos X se emiten en todas las direcciones, pero la absorción dentro del ánodo y la carcasa del tubo da como resultado un rayo que emerge del tubo perpendicular al haz de electrones. (2) (4) Para limitar el área expuesta de los pacientes a la requerida para la adquisición de datos, el haz se colima bloqueando los rayos X que no pasan a través del volumen escaneado. Esto se lleva a cabo utilizando un colimador de aleación de plomo que tiene una abertura (generalmente rectangular) para que pasen los rayos X. La mayoría de los sistemas CBCT tienen múltiples tamaños de campo de vista (FOV) predefinidos, por lo que un colimador tendrá varias aberturas predefinidas de acuerdo con los tamaños de FOV. Por otro lado, algunas máquinas CBCT tienen colimación ajustable libremente, permitiendo FOV de cualquier altura. Las diferencias entre los tubos utilizados para la radiografía bidimensional (2D) y la exploración TC y CBCT se encuentran principalmente en el tamaño de la ventana de salida (es decir, colimación), el rango de factores de exposición y la cantidad de filtración de haz. El espectro de Bremsstrahlung se atenúa por filtración interna (inherente) y externa (agregada). Antes de salir del tubo de rayos X, los fotones de rayos X interactúan con el alojamiento del tubo, durante el cual se absorben principalmente los fotones de baja energía. Se agrega una filtración adicional en forma de láminas metálicas para garantizar 24 que la mayoría de los fotones de baja energía no salgan del tubo, ya que estos fotones tienen una alta probabilidad de ser absorbidos por el paciente. CBCT generalmente utiliza filtración de aluminio o cobre con un espesor equivalente de aluminio entre 2.5 y 10 mm. El espectro de rayos X cambia con el espesor del filtro; la energía media o efectiva aumenta a medida que aumenta el grosor del filtro. Además de una reducción en la exposición de entrada, los haces de rayos X altamente filtrados sufren menos del endurecimiento del haz. Equipo de CBCT dental La mayoría de los equipos de CBCT dental utilizan un brazo en C fijo, que generalmente gira en el plano horizontal lo que permite un posicionamiento del paciente de pie o sentado. En los sistemas CBCT de la primera generación, los intensificadores de imagen se usaban comúnmente. Actualmente, en su lugar se utilizan diferentes tipos de detectores de panel plano (FPD), ya que estos detectores están libres de distorsión, tienen una mayor eficacia de dosis y un rango dinámico más amplio, y pueden producirse con un campo de visión más pequeño o más grande (FOV). (2) (4) La mayoría de los sistemas CBCT existentes usan FPD indirectos, por lo que se utiliza una capa de material de centelleo , ya sea oxisulfuro de gadolinio o yoduro de cesio , para convertir los fotones de rayos X en fotones de luz, que a su vez se convierten en señales eléctricas. Imagen 9. Escáner de CBCT dental. Obtenida de Google: http://www.medicalexpo.es/fabricante-medical/escaner-cbct-dental-28330.html 25 Campo de visión El tamaño del FOV describe el volumen de escaneo de una máquina CBCT particular y depende del tamaño y la forma del detector, la geometría de proyección del haz y la capacidad de colimar el haz. Las unidades CBCT se pueden clasificar en volúmenes pequeños, medianos y grandes según el tamaño de su FOV. Las máquinas CBCT de pequeño volumen se utilizan para escanear un rango desde un sextante o un cuadrante hasta una sola mandíbula . Por lo general, ofrecen una resolución de imagen más alta porque la dispersión de rayos X (ruido) se reduce a medida que disminuye el FOV. Las máquinas CBCT de volumen medio se utilizan para escanear ambas mandíbulas, mientras que las máquinas grandes de FOV permiten la visualización de toda la cabeza comúnmente utilizada en la planificación del tratamiento de cirugía ortognática y ortognática . La limitación del volumen de exploración debe basarse en el criterio del médico para la situación. Para la mayoría de las aplicaciones de implantes dentales , un FOV pequeño o mediano es suficiente para visualizar el ROI. Las máquinas CBCT de pequeño volumen son más populares en los casos de endodoncia porque ofrecen las siguientes ventajas sobre la CBCT de mayor volumen: • Mayor resolución espacial. • Disminución de la exposición a la radiación en pacientes. • Volumen menor para ser interpretado. • Máquinas menos caras Imagen 10. Cobertura del haz de rayos X en TC y CBCT. (IAEA) 32 3.2 Metodología de búsqueda PALABRAS CLAVE “CBCT”, “Cone Beam Computed Tomography”, “CT”, “Computed Tomography”, “CBCT dental”, “CBCT vs CT” Registros adicionales identificados a través de otras fuentes. (n = 3 ) Registros seleccionados (n = 20 ) Registros excluidos (n = 2) Estudios incluidos en síntesis cualitativa. (n = 20 ) Estudios incluidos en síntesis cuantitativa (metaanálisis). (n = / ) Registros identificados a través de búsquedas en bases de datos (n = 19 ) Identificación Registros después de los duplicados eliminados (n = /) Screening Artículos de texto completo excluidos, con motivos. (n = / ) Artículos de texto completo evaluados para elegibilidad (n = 20 ) Eligibilidad Incluidos 33 CAPÍTULO IV RESULTADOS Tabla 4. Análisis de los resultados encontrados en la evidencia científica. Autor Año Tipo de Artículo Posición y Factor de Impacto Prueba de imagen Ventajas Inconvenientes Dosis Conclusión Lo Giudice, F et al. (11) 2018 Análisis estadístico 1.-CBCT 2.-Radiografía periapical 1.Permite una evaluación detallada de los dientes y la anatomía alveolar. 2.Utiliza menores dosis de radiación 1.Mayor exposición a la radiación. 2.Presenta algunos límites como la alteración anatómica en 3D, y la posible superposición de estructuras. -0,20 mSv -0,01 mSv -El haz cónico es indispensable en todos aquellos casos en los que se observa una discrepancia entre el examen clínico y la evidencia diagnóstica que puede objetarse al examen radiográfico intraoral. Liang X et al. (14) 2010 Estudio Comparativo Q2 (2.941) 1.CBCT 2.MSCT 1.Proporciona imágenes de resolución submilimétrica de alta calidad. 2.Menor ruido en las imágenes 1.Presencia de mayor ruido en las imágenes, aunque es tolerable. 2.Mayor dosis de radiación -80/85 Kv/ 50mAs -120 Kv/50 mAs - La calidad de imagen de los sistemas CBCT incluidos en este estudio fue en gran medida comparable a la de MSCT en diferentes configuraciones de escaneo y reconstrucción. Junto con la baja dosis de radiación y el corto tiempo de exploración, el sistema CBCT puede desempeñar un papel vital en el diagnóstico de las estructuras de tejido duro de la región dentomaxilofacial. 34 SEDENTEX CT (26) 2012 Pautas clínicas basadas en evidencia científica CBCT -Imágenes con resolución isotrópica y alta precisión dimensional -Mayor exposición a la radiación que una radiografía convencional 2D. -Small FOV: 48-652 µSv -Large FOV: 68-1073 µSv -Las tecnologías CBCT ofrecen una modalidad de imagen avanzada en el punto de atención que los médicos deben usar de forma selectiva como complemento de la radiografía dental convencional. Okano, T et al. (29) 2015 Estudio experimental Q2 (1.919) TC -Información volumétrica -Mayor precisión -Contribuye al diagnóstico mejorado -Tiene riesgos de exposición a la radiación y mayores costos de imágenes e interpretación en comparación con las tecnologías que pretende reemplazar. -280-1410 µSv -La TC es una técnica que proporciona mayor información para un mejor tratamiento sobre todo en cirugía de implantes, por tanto, es de uso específico y no de rutina. Alcaraz M et al. (24) 2015 Revisión sistemática Q3 (0.894) Radiología Intraoral -Presenta menores dosis de radiación que las técnicas extraorales. -Calidad de imagen inferior y artefactos de superposición de estructuras. -1,3 mGy DRL recomendad o para radiología intraoral -En los últimos años ha aumentado la implantación de equipos con sistemas digitales como la CBCT lo que da lugar a reducciones aún mayores en las dosis. 35 La CBCT ha sido un gran avance en las técnicas utilizadas en odontología en los últimos años para el diagnóstico y tratamiento de diversas patologías, el potencial de las imágenes tridimensionales (3D) de alta resolución que superan limitaciones como la superposición y el ruido anatómico de las imágenes convencionales bidimensionales (2D) ha hecho que la tomografía computarizada de haz cónico (CBCT) sea una modalidad de imagen cada vez más popular en muchas aplicaciones dentales. Una vez analizados los artículos seleccionados, hemos encontrado bastante evidencia por lo que en la Tabla 4 se muestran los resultados con su respectivo autor, el tipo de estudio, las ventajas, inconvenientes, dosis y conclusión de la bibliografía revisada. Kapila SD et al. expone que desde su introducción la CBCT se ha utilizado cada vez más para el diagnóstico en ortodoncia, la planificación de tratamientos, endodoncia e investigación. La utilización de esta técnica para fines dentales se ha visto facilitada por las ventajas relativas de la radiografía tridimensional sobre la bidimensional. La evidencia científica de que su utilización mejora el diagnóstico y los planes de tratamiento ha comenzado recientemente a surgir para alguna de estas aplicaciones. Aunque la CBCT sigue ganando popularidad, actualmente se recomienda su uso en los casos en que el examen clínico complementado con radiografía convencional no puede proporcionar información diagnóstica satisfactoria. Sobre la base de la evidencia de la investigación, se aconseja a los profesionales que utilicen su mejor juicio clínico cuando prescriben radiografías, incluidas las exploraciones CBCT, para obtener los datos más relevantes utilizando la menor radiación ionizante posible. (5) En “Dental cone beam CT: A review” (2015), los autores defienden que, para la región maxilofacial, hay varias indicaciones que no pueden interpretarse con imágenes en 2D y se beneficiaran de la imagen multiplanar. La utilización de un haz de cono o pirámide que utiliza detectores de panel plano permite obtener imágenes 3D con alta resolución espacial. El gran aumento en la disponibilidad y la cantidad de estos dispositivos CBCT ofrece muchos beneficios clínicos, y su desarrollo continuo tiene potencial para traer varias aplicaciones clínicas nuevas para imágenes médicas. Las directrices europeas promueven el uso de un experto en física médica para obtener consejos sobre protección radiológica, optimización de dosis para pacientes y pruebas de equipos. La colaboración entre físicos médicos , radiólogos y clínicos, radiólogos e ingenieros es esencial para un proceso de optimización eficiente en la radiología moderna , que también 36 cubra el uso de CBCT. cuando la calidad de la imagen se puede mejorar mediante diversos desarrollos en tecnología de adquisición de imágenes, postprocesamiento de imágenes y métodos de reconstrucción, es probable que la tecnología CBCT gane cada vez más popularidad en aplicaciones dentales, pero también en otros campos de la imagen médica. (16) Pauwels, R et al. reconoce que la CBCT es una modalidad de imagen ampliamente utilizada. Permite la visualización de estructuras de alto contraste de la región oral (huesos, dientes, cavidades de aire) a una alta resolución. CBCT ahora se usa comúnmente para evaluar la calidad ósea, principalmente para la planificación preoperatoria de implantes. Tradicionalmente, los parámetros y clasificaciones de la calidad ósea se basaban principalmente en la densidad ósea, que podría estimarse mediante el uso de unidades de Hounsfield derivadas de conjuntos de datos de TC multidetector (TCMD). (10) Machado, GL. describe el desarrollo de la tomografía computarizada de haz cónico (CBCT, por sus siglas en inglés) como un procedimiento de imagen preferido para el tratamiento de ortodoncia integral es de particular interés. La información obtenida a partir de imágenes CBCT proporciona varias ventajas sustanciales. Por ejemplo, las imágenes CBCT proporcionan mediciones precisas, mejoran la localización de los dientes impactados, permiten la visualización de anomalías de las vías respiratorias, identifican y cuantifican la asimetría, pueden utilizarse para evaluar estructuras periodontales, identificar problemas endodónticos, planificar lugares de colocación para dispositivos temporales de anclaje esqueléticos , y para ver las posiciones condilares y las estructuras óseas de la articulación temporomandibular (ATM) de acuerdo con los conocimientos del médico en el momento del diagnóstico ortodóntico. Las imágenes CBCT solo implican un aumento mínimo de la dosis de radiación en relación con las imágenes panorámicas y cefalométricas modernas de diagnóstico combinado. Las contribuciones de CBCT al campo de la odontología se han demostrado en varios estudios de evaluación tecnológica, en morfología craneofacial en relación con la salud y la enfermedad, y en la utilidad de las imágenes de CBCT para el diagnóstico, la planificación del tratamiento y el resultado del tratamiento. Las pruebas acumuladas continúan demostrando que la CBCT es una herramienta valiosa, y es particularmente importante en los casos en que la radiografía convencional no puede proporcionar 37 información diagnóstica adecuada. Este último incluye casos de paladar hendido, síndromes craneofaciales, dientes supernumerarios, evaluación de múltiples dientes impactados, identificación de reabsorción radicular causada por dientes impactados y planificación para cirugía ortognática. (18) Nagarajappa AK et al. habla de la necesidad en los últimos años de las imágenes tridimensionales en odontología, si bien en un principio se utilizaron técnicas como la tomografía computarizada convencional que permitieron un diagnóstico con imágenes en 3D, esta tenía algunas desventajas como su costo y la exposición relativamente altas a radiación. La CBCT presenta algunas ventajas: Ventajas de los escáneres de tomografía computarizada de haz cónico sobre los escáneres de tomografía computarizada médicos •El costo del equipo es aproximadamente de 3 a 5 veces menor que el TC médico tradicional. •El equipo es sustancialmente más ligero y pequeño. •CBCT tiene una mejor resolución espacial (es decir, píxeles más pequeños). •No se necesitan requisitos eléctricos especiales. •No se requiere fortalecimiento del piso. •La habitación no necesita ser enfriada. •Es muy fácil de operar y mantener; Se requiere poca formación técnica . •Algunos fabricantes y proveedores de CBCT están dedicados al mercado dental, lo que contribuye a una mayor apreciación de las necesidades de los dentistas. •En la mayoría de las máquinas CBCT, los pacientes están sentados, en comparación con los que están recostados en una unidad de TC médica. Esta posición vertical, junto con el diseño abierto de CBCT, resulta en la eliminación casi completa de la claustrofobia y mejora en gran medida la comodidad y aceptación del paciente . Muchos piensan que la posición vertical proporciona una imagen más realista de las posiciones condilares durante un examen de la articulación temporomandibular (TMJ). •Es una herramienta rentable para obtener imágenes de una amplia gama de problemas clínicos. 38 •Se pueden obtener imágenes de ambas mandíbulas al mismo tiempo (según las especificaciones de la máquina). •La dosis de radiación es considerablemente menor que una TC médica. Limitación de la tomografía computarizada de haz cónico en comparación con los escáneres de tomografía computarizada médicos •La resolución de contraste es menor , lo que significa menos discriminación entre los diferentes tipos de tejido (es decir, hueso, dientes y tejido blando). Desde otro punto de vista hay autores que ven en la CBCT una técnica con algunas desventajas como artefactos, aunque es una herramienta ampliamente aceptada para el diagnóstico y tratamiento en odontología pueden presentarse artefactos. Los artefactos son discrepancias entre la imagen visual reconstruida y el contenido real del sujeto que degradan la calidad de las imágenes, lo que las hace inutilizables para el diagnóstico, estructuras que no existen pueden aparecer dentro de las imágenes, provocadas por el movimiento del paciente, la captura de la imagen o el proceso de reconstrucción. Hay muchos tipos diferentes de artefactos de TC, que incluyen ruido, endurecimiento del haz, dispersión, pseudoenlace, movimiento, haz de cono, helicoidal, anillo y artefactos metálicos. Aunque actualmente la presencia de artefactos en CBCT es muy común, los avances tecnológicos se enfocan en intentar evitar los errores de reconstrucción al complementar la información faltante o la información incorrecta en las imágenes de proyección. Esto requiere de una potencia computacional cada vez mayor y el avance en las unidades de procesamiento de gráficos. Con el avance de la tecnología es probable que los métodos de reconstrucción vayan mejorando, ayudando así a reducir diversos tipos de artefactos. (1) Horner, K et al. dice también que la CBCT dental generalmente se asocia con una dosis de radiación significativamente mayor que otras técnicas de imagenología radiográfica dental. Aunque existe una amplia gama de dosis de diferentes equipos para las mismas aplicaciones clínicas. Aún no se han establecido protocolos específicos de dosis para ciertos procedimientos clave y están fuera del alcance de este documento. Sin embargo, se debe prestar mucha atención para garantizar que se compre y seleccione el equipo adecuado para los usos clínicos previstos. La selección incorrecta del equipo podría hacer que el equipo entregue dosis altas e inaceptables para ciertos procedimientos de imágenes. Esto es particularmente importante cuando se trata de la exposición de los 39 niños como es el caso en la práctica dental. Un desafío particular con CBCT, como con todas las técnicas dentales, es su ubicación habitual en la atención primaria. Una comparación de varios escáneres CBCT con TC multicorte fue realizada recientemente por Kyriacou et al. Encontraron que la TC multicorte ofrecía una resolución similar o mejor a una dosis similar. CBCT mostró artefactos de imagen significativos para la resolución de tejidos blandos. Hubo una mayor homogeneidad y no hubo artefactos significativos con la TC multicorte, y los pasos de contraste del espectro fueron más verificables. Llegaron a la conclusión de que, para aplicaciones de medio y alto contraste (dientes y huesos), los escáneres CBCT eran una alternativa al TC multicorte a una exposición a la radiación comparable, pero que el TC multicorte ofrecía varias ventajas (calidad de imagen buena y controlada, parámetros de escaneo más flexibles y una dosis constante o menor) y por lo tanto se debe dar preferencia. (17) 40 CAPÍTULO V DISCUSIÓN La presente revisión bibliográfica fue realizada para el conocimiento de todos los profesionales del área de la salud y especialmente para los técnicos de rayos X y médicos radiólogos que realizan e informan estos estudios imagenológicos en la rama de la odontología. Cabe destacar la importancia de esta revisión basándonos en que la CBCT es una técnica novedosa y que empieza a tener un papel importante en el tratamiento odontológico por lo tanto poder comprender mejor su funcionamiento, sus ventajas y desventajas frente a la técnica que se utilizaba de forma convencional la Tomografía Computarizada. Para obtener respuestas a estos cuestionamientos sobre la técnica de CBCT en odontología de manera apropiada y con bases científicas fue necesario realizar una profunda revisión de varias bibliografías encontradas en revistas científicas mayoritariamente de PUBMED. Como se ha podido observar en los artículos científicos y en concordancia a la hipótesis propuesta al inicio de esta revisión, se constata un aumento en la utilización de la técnica CBCT en odontología en los últimos años, corroboramos este resultado con algunas afirmaciones recogidas en varios artículos, destacamos las siguientes: Kapila SD et al. el aumento del uso de la CBCT en odontología desde su introducción, utilizado cada vez más para el diagnóstico en ortodoncia, la planificación de tratamientos e investigación. La utilización de esta técnica para fines dentales se ha visto facilitada por las ventajas relativas de la radiografía tridimensional sobre la bidimensional. (5) Pauwels, R et al. reconoce que la CBCT es una modalidad de imagen ampliamente utilizada. Permite la visualización de estructuras de alto contraste de la región oral (huesos, dientes, cavidades de aire) a una alta resolución. CBCT ahora se usa comúnmente para evaluar la calidad ósea, principalmente para la planificación preoperatoria de implantes. (10) Como vemos el aumento en el uso de esta técnica se ha visto facilitado por las ventajas que ofrece sobre la radiografía convencional bidimensional, la necesidad de obtener imágenes tridimensionales de la zona para mejorar el diagnóstico y los posibles 41 tratamientos y también por el aumento en los últimos años del número de estos equipos en instalaciones médicas. Aunque varios autores señalan estas relativas ventajas, también difieren en algunos aspectos, como que “la evidencia científica de su utilización mejore el diagnóstico y los planes de tratamiento recientemente ha comenzado a surgir”- “CBCT in orthodontics: assessment of treatment outcomes and indications for its use” (2015), esto quiere decir por tanto que la evidencia científica aún no es lo suficientemente sólida para considerar la CBCT como una alternativa verdadera a la tomografía convencional. Aunque la CBCT sigue ganando popularidad, actualmente se recomienda su uso en los casos en que el examen clínico complementado con radiografía convencional no puede proporcionar información diagnóstica satisfactoria. En cuanto a los detalles de la calidad de imagen existen afirmaciones positivas y otras contradictorias referentes a la CBCT en odontología, artículos como: “Dental cone beam CT: A review” (2015) indican que, la utilización de un haz de cono o pirámide que utiliza detectores de panel plano permite obtener imágenes 3D con alta resolución espacial. El gran aumento en la disponibilidad y la cantidad de estos dispositivos CBCT ofrece muchos beneficios clínicos, y su desarrollo continuo tiene potencial para traer varias aplicaciones clínicas nuevas para imágenes médicas. Kyriacou et al. “para aplicaciones de medio y alto contraste (dientes y huesos), los escáneres CBCT eran una alternativa al TC multicorte a una exposición a la radiación comparable, pero que el TC multicorte ofrecía varias ventajas (calidad de imagen buena y controlada, parámetros de escaneo más flexibles y una dosis constante o menor)” Nagarajappa AK et al. da a conocer los diferentes tipos de artefactos que pueden presentarse en la imagen CBCT, aunque es una herramienta ampliamente aceptada para el diagnóstico y tratamiento en odontología pueden presentarse artefactos. Los artefactos son discrepancias entre la imagen visual reconstruida y el contenido real del sujeto que degradan la calidad de las imágenes, lo que las hace inutilizables para el diagnóstico, estructuras que no existen pueden aparecer dentro de las imágenes, provocadas por el movimiento del paciente, la captura de la imagen o el proceso de reconstrucción. En conclusión, a estas afirmaciones que hemos destacado la técnica CBCT ofrece muchos beneficios clínicos entre ellos una mejor calidad de imagen para aplicaciones de medio y