Universidade Federal da Bahia Faculdade de Odontologia
QUALIDADE DE IMAGEM EM TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA
DE FEIXE CÔNICO
Sarah Quadros Damaceno
Salvador – BA – Brasil
Universidade Federal da Bahia Faculdade de Odontologia
QUALIDADE DE IMAGEM EM TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA DE FEIXE CÔNICO
Aluna: Sarah Quadros Damaceno
Trabalho de conclusão de curso apresentado à Disciplina de TCC como parte dos requisitos para conclusão do curso de Graduação em Odontologia da Universidade Federal da Bahia.
Orientadora:Prof(a).Dr(a). Iêda Margarida Crusoé Rocha Rebello Co-orientadora: Prof(a).Ms(a).Luciana Soares de Andrade Freitas Oliveira
Salvador - BA - Brasil 2012
Dedico este trabalho: a meus pais, Sandra e Jorge, por estarem sempre ao meu lado acreditando
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus, por estar sempre presente me iluminando e me dando forças durante todo o meu caminho.
Aos meus pais, Sandra e Jorge, por me darem a base para que eu construísse todas as minhas conquistas e por nunca deixarem de torcer por mim.
A minha tia Lilian, por servir de inspiração para minha escolha profissional. A minha tia Leticia, pelo apoio e acolhimento.
À Rafael, por seu amor, paciência e tolerância.
A todas as amigas da FOUFBA pelo companheirismo.
À professora Luciana Oliveira, pois sem sua ajuda este caminho seria muito mais difícil!
À professora Iêda Crusoé que me ensinou a amar esta faculdade.
Aos avaliadores, Luana, Saulo e Janaína, pela disponibilidade e por sua ajuda fundamental para a realização deste estudo.
À professora Alessandra Castro Alves, pela paciência e compreensão durante minhas ausências em seu projeto de pesquisa para que o presente trabalho pudesse ser realizado.
“A coisa mais indispensável a um homem é reconhecer o uso que deve fazer do seu próprio conhecimento.” Platão
RESUMO
A Tomografia Computadorizada de Feixe Cônico (Cone Beam) permite que o dentista avalie virtualmente seus pacientes nas três dimensões (3D), além disso é um dos métodos de diagnóstico mais preciso para região maxilo-facial. Porém sua qualidade de imagem pode ser afeda por artefatos, ruídos e pobre contraste do tecido mole. Para corrigir essas deficiências pode-se modificar: o campo de visão (FOV), a dimensão do voxel, a kilovoltagem (kVp), a miliamperagem (mA) e a espessura de reconstrução.Deste modo os objetivos deste trabalho foram avaliar a qualidade de imagem de TC Cone Beam adquirida com diferentes protocolos de aquisição e pós-processamento e avaliar a qualidade de imagem de TC Cone Beam, quanto aos critérios: contraste, densidade, nitidez, definição do esmalte, dentina e junção amelo-dentinária. Para isto foram utilizados vinte dentes humanos obtidos através de doação de cirurgiões-dentistas, que foram distribuídos aleatoriamente para compor quatro blocos de silicone, que deveriam ter dois molares, dois pré-molares e um canino. Os dentes montados em blocos de silicone foram utilizados para obter imagens tomográficas com diferentes protocolos, variando a quilovoltagem (kVp), a miliamperagem (mA), e mantendo o voxel constante. Em seguida, as imagens foram pós-processadas variando a espessura de análise. As imagens foram avaliadas visualmente por três radiologistas. Nos resultados notou-se uma preferência dos radiologistas pelas imagens com uma menor kVp, porém em relação aos outros parâmetros avaliados não houve significância estatística quando avaliados individualmente. A partir deste estudo notou-se que não há diminuição na qualidade subjetiva da imagem ao utilizarmos o menor kVp.
ABSTRACT
Cone Beam computed tomography (CBCT) allows dentists to virtually evaluate in three dimensions (3D) their patients, moreover is one of the most accurate diagnostic methods of maxillofacial region. However it can be affected by artifacts, noise and poor soft tissue contrast. To improve its image quality some characteristics can be changed as: the field of view (FOV), voxel size, kilovoltage (kVp), milliamperage (mA) and thickness of reconstruction. So the objectives of this study were to evaluate image quality of Cone Beam CT acquired with different protocols and post-processed and to evaluate the following image quality parameters: contrast, brightness, sharpness, enamel definition, dentin definition and dentino-enamel junction definition. For that purpose twenty human teeth were monted in four blocks of silicone, with two molars, two premolars and one canine in each. Tomographic images were acquired with different protocols, by varying the kVp, mA, and maintaining the same voxel. Then, images were post-processed varying the thickness of analysis. Images were visually assessed by three radiologists. The results showed a preference for images with a lower kVp, but for the other parameters, no statistically significant difference was found. So it can be concluded that there is no reduction in subjective image quality when lowering kVp.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 Bloco de silicone montado em mandíbula edêntula para aquisição das imagens...
17 Figura 2 Template em PDF® ... 18 Figura 3 Média (desvio-padrão) e teste t de Student para comparação
das médias da variável Nitidez... 22 Figura 4 Média (desvio-padrão) e teste t de Student para a comparação
das médias da variável Densidade... 23 Figura 5 Média (desvio-padrão) e teste t de Student para a comparação
das médias da variável Esmalte... 24 Figura 6 Média (desvio-padrão) e teste t de Student para a comparação
das médias da variável Junção Amelo-Dentinária em um mesmo nível de corrente (mA) ...
25 Figura 7 Média (desvio-padrão) e teste t de Student para a comparação
das médias da variável Junção Amelo-Dentinária em um mesmo nível de voltagem (kVp)...
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 Protocolos de aquisição de imagem e
pós-processamento... 18
Tabela 2 Resultado da concordância de respostas dos
avaliadores J e L nos diversos quesitos
avaliados...
21
Tabela 3 Resultado da concordância de respostas dos
avaliadores J e S nos diversos quesitos
avaliados...
21
Tabela 4 Resultado da concordância de respostas dos
avaliadores L e S nos diversos quesitos
avaliados...
22 Tabela 5 Análise de variância para teste dos efeitos sobre as
médias de Nitidez... 22 Tabela 6 Análise de variância para teste dos efeitos sobre as
médias de Densidade... 23 Tabela 7 Análise de variância para teste dos efeitos sobre as
médias de Contraste... 23 Tabela 8 Análise de variância para teste dos efeitos sobre as
médias da variável Esmalte... 24 Tabela 9 Análise de variância para teste dos efeitos sobre as
médias da variável Dentina... 24 Tabela 10 Análise de variância para teste dos efeitos sobre as
médias da variável Junção Amelo-Dentinária... 25
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
FOUFBA Faculdade de Odontologia da Universidade Federal da
Bahia
3D Três dimensões
TC Tomografia Computadorizada
FOV Field of view (Campo de visão)
kVp Quilovoltagem pico
mA Miliamperagem
ALARA As low as reasonably achievable (Tão baixo quanto
razoavelmente possível)
RX Radiação X
2D Duas dimensões
cm Centímetro
mm3 Milimetro cúbico
UFBA Universidade Federal da Bahia
µm
voxel pixel
Micrômetro
Volumetric Picture Element
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO... 11 2 REVISÃO DE LITERATURA... 13 3 OBJETIVO... 16 3.1 OBJETIVO GERAL... 3.2 OBJETIVO ESPECÍFICO... 4 METODOLOGIA... 17 5 RESULTADOS... 20 6 DISCUSSÃO... 26 7 CONCLUSÃO... 28 REFERÊNCIAS... 29 ANEXOS... 31
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1. INTRODUÇÃO
Durante as últimas décadas os exames de imagens sofreram um grande avanço e os profissionais da área de saúde e pacientes puderam se beneficiar com novas tecnologias, em especial, aquelas que forneceriam imagens em três dimensões (3D). Na área odontológica deve-se ressaltar o aparecimento da Tomografia Computadorizada (TC) de Feixe Cônico ou Cone Beam, que foi introduzida como um dos métodos de diagnóstico mais precisos para região maxilo-facial, que apresenta um custo inferior quando comparado a outros métodos tomográficos, como a TC multi-slice, e produz menor dose de radiação para obtenção da imagem, além de poder ser manipulada em diferentes planos de orientação (HANSEN et al., 2011; STRAUSS et al., 2008; KAMBUROGLU et al., 2010; BECHARA et al.,2012).
A TC Cone Beam permite ao dentista avaliar virtualmente seus pacientes e detectar desde infecções dentais e dos maxilares, avaliar quantitativamente e qualitativamente a condição óssea para implantes dentários, patologias da
articulação têmporo-mandibular, dentes impactados e supranumerários,
deformidades congênitas e do desenvolvimento, lesões pulpares até patologias orais e maxilofaciais (GUTTENBERG, 2008).
Isso é possível devido ao tamanho do voxel da TC Cone Beam que é menor, quando comparado com a TC multi-slice. Esta característica torna-a uma ferramenta vantajosa na obtenção de modelos mais precisos de superfície, como das coroas dentárias. No entanto, a sua qualidade de imagem subjetiva ainda é inferior em comparação com a TC multi-slice. Diversos artefatos, incluindo os formados por corpos de alta densidade, a falta de homogeneidade, a formação de artefato ao exceder o FOV (Field of view ou campo de visão), influenciam o contraste da imagem e definição da borda óssea. Para corrigir essas deficiências pode-se modificar: o FOV, a dimensão do voxel, a kilovoltagem (kVp), a miliamperagem (mA) e a espessura de reconstrução (HASSAN, 2010).
Há no mercado uma diversidade de tomógrafos, e com isso existem também
diferentes abordagens na definição do fator de exposição. Porém,
independentemente da marca escolhida, uma relação entre a exposição e qualidade de imagem precisa ser alcançada para cumprir o princípio “ALARA” (tão baixo
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quanto razoavelmente possível). A dose efetiva para o paciente pode ser determinada pela correlação dos níveis de dose eficaz com as medidas técnicas (LOFTHAG-HANSEN et al., 2011; LOUBELE et al., 2008). Deste modo, deve-se tentar otimizar a dose de radiação ao qual o paciente é submetido com uma imagem tomográfica de qualidade para fins diagnóstico. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar subjetivamente a qualidade da imagem na TC Cone Beam variando os fatores de exposição e espessura de reconstrução da imagem.
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2. REVISÃO DE LITERATURA
A Tomografia Computadorizada utiliza a radiação X (RX) para produzir imagens em três dimensões, que podem ser observadas nos diferentes planos: coronal, sagital e axial (WHITE et al., 2008). A TC multi-slice normalmente é de uso médico-hospitalar e por algum tempo foi o único método tridimensional disponível para uso em odontologia, entretanto, recentemente um novo método de TC foi desenvolvida para uso na odontologia. Essa nova modalidade é conhecida como TC Cone Beam ou de Feixe Cônico. A maior inovação da TC Cone Beam em relação às radiografias intra-orais e panorâmicas é a sua imagem em finos cortes que apresenta qualidade superior às dos métodos anteriores (WHITE et al., 2008).
Os quatro princípios para a obtenção de imagem na TC Cone Beam são: configuração de aquisição, detecção de imagem, reconstrução de imagem e apresentação da imagem (SCARFE et al., 2008).
As máquinas de TC Cone Beam emitem RX em forma de cone, na qual a fonte de RX só precisa dar uma volta, ou menos, em torno da cabeça do paciente para adquirir a imagem (180° a 360°). A colimação do feixe de RX primário limita a exposição da radiação à área de interesse, esse feixe tem formato cônico e captura um volume de dados (cilíndrico ou esférico) denominado field of view (FOV) ou “campo de visão” (SCARFE et al., 2008, PATEL, 2009). O feixe, quando sai do paciente, é capturado por um detector 2D, e seu diâmetro alcança de 4 a 30 cm. Uma fonte de RX passa ao redor da cabeça do paciente e o sensor captura de 160 a mais de 600 imagens base (WHITE et al., 2008; SCARFE et al., 2008). A série completa dessas imagens base é chamada de “dados de projeção” (SCARFE et al., 2008). Essas imagens são usadas para formar um volume esférico ou cilíndrico (3D), podendo ser da totalidade da face ou de apenas uma parte desta. Neste volume a densidade é calculada a partir das imagens base e é denominada de voxel. Os
voxels tem formato cubóide e podem ser menores que 0,125 mm³, tendo seu
tamanho determinado pelo tamanho de cada pixel no receptor de imagem, gerando assim voxels isotrópicos, que são aqueles que possuem largura, altura e profundidade em iguais dimensões (WHITE et al., 2008).
A reconstrução das imagens varia dependendo dos parâmetros de aquisição (tamanho do voxel, FOV, número de projeções), do hardware (velocidade de processamento, dados adquiridos do computador) e do software (algoritmos de
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reconstrução). Com as imagens adquiridas nos planos axial, coronal e sagital, podem-se conseguir reconstruções dos tecidos com espessuras variadas, planos ou curvos e em qualquer direção. Pode-se também conseguir reconstruções panorâmicas e cefalométricas a partir da imagem tridimensional (SCARFE et al., 2008).
As indicações mais comuns para a TC Cone Beam em odontologia são: avaliação dos maxilares para colocação de implantes, exames dos dentes e estruturas faciais para tratamento ortodôntico, avaliação das articulações têmporo-mandibulares, avaliação da proximidade do terceiro molar inferior com o nervo mandibular, avaliação de fratura radicular e doença periapical, avaliação de infecções ósseas, cistos e tumores (WHITE et al., 2008). Esta tecnologia também se mostrou de grande valor para o diagnóstico e planejamento em endodontia (PATEL, 2009). No entanto, ainda não é perfeita para detecção exata de cáries (THOMAS, 2008).
As vantagens da TC Cone Beam para odontologia residem no fato em que o equipamento é menor e mais barato do que o da TC multi-slice, a colimação do aparelho reduz a área de exposição ao RX, produz imagens de alta qualidade, provê imagens em 3D que são dimensionalmente fiéis, anatomicamente exatas e como só necessita de uma volta ou menos para aquisição da imagem, diminui a chance de interferências por pequenos movimentos. Porém, a reconstrução da imagem no computador é razoavelmente longa, dependendo do FOV, do número de imagens base, da resolução e da reconstrução algorítmica, podendo assim variar de 1 a 20 minutos. A imagem gerada nos aparelhos de TC Cone Beam pode ter sua qualidade afetada por artefatos, ruídos e pobre contraste do tecido mole. Para corrigir essas deficiências pode-se modificar: o FOV, a dimensão do voxel, a kilovoltagem (kVp), a miliamperagem (mA) e a espessura de reconstrução (SCARFE et al., 2008 ; GUTTENBERG,2008).
Em relação ao FOV, por exemplo, quanto maior ele for, menor a visibilidade das superfícies dentais e de suas regiões interproximais, já um FOV menor está relacionado à formação de artefatos. Os menores FOVs também sofrem maior variação na escala de cinza (maior inconsistência) em comparação com FOVs maiores (HASSAN et al., 2010).
O tamanho do voxel também pode interferir na qualidade de imagem. Apesar das reconstruções a partir da TC Cone Beam possuírem voxels menores em
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comparação com a TC multi-slice, sua qualidade de imagem subjetiva permanece inferior. A importância do tamanho de voxel deriva de uma observação prática que
voxels muito pequenos (por exemplo, 0,2 ou 0,3 mm³ isotrópicos) resultam em um
modelo extremamente grande, o qual é difícil de processar para criar um modelo de superfície 3D preciso para o planejamento do tratamento pré-operatório e de simulação. Entretanto, a visualização do osso esponjoso, ligamento periodontal, lâmina dura, esmalte, dentina e polpa dental tem uma qualidade superior na TC Cone Beam (HASSAN et al., 2010).
Existem diferentes abordagens entre os fabricantes na definição dos fatores de exposição. O método mais simples para escolher é aquela em que tensão do tubo (kVp) e a corrente (mA) é estabelecida pelo fabricante e não será variada de paciente para paciente (ex: i-CAT (Imaging Sciences International, Hatfield, PA,USA) e NewTom 3G (Quantitative Radiology, Verona, Italy). Para outras marcas como MercuRay CB (Hitachi Medical System America,Twinbury, OH, USA), Accuitomo (Morita, Kyoto, Japan) e o Kodak 9000 (Kodak Dental Systems, Carestream Health, Rochester, NY, EUA) o operador define os fatores de kVp e mA (HANSEN et al., 2009). Avaliando-se quatro tomógrafos Cone Beam (i-CAT, NewTom 3G, Accuitomo 3D e MercuRay CB) e um de TC multi-slice Somatom Sensation 16 (Siemens, Erlangen, Germany) quanto a dose de radiação em comparação com a qualidade de imagem encontrou-se uma maior dose no sistema de TC multi-slice (Somatom Sensation 16) e no sistema de TC Cone Beam MercuRay e uma menor dose no Accuitomo 3D (LOUBELE et al.,2008).
Ao avaliar a qualidade da superfície dos modelos 3D das arcadas dentárias em relação à influência de diferentes parâmetros de digitalização (modificando o FOV e o tamanho dos voxels), encontraram-se resultados indicando que a seleção do FOV tem influência significativa sobre a qualidade dos modelos 3D (HASSAN et
al., 2010). A seleção do menor FOV proporcionou uma maior visualização das
diferentes estruturas dos modelos 3D. Hansen et al.(2011), ao modificar os parâmetros de exposição (grau de rotação, kVp e mA) para avaliar a qualidade subjetiva da imagem para o planejamento de implantes e diagnóstico periapical, observaram que é possível modificar os parâmetros de exposição a depender da necessidade diagnóstica, visando uma menor exposição do paciente ao RX.
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3. OBJETIVOS
3.1 OBJETIVO GERAL
Avaliar subjetivamente a qualidade de imagem de TC Cone Beam.
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1 - Avaliar a qualidade de imagem de TC Cone Beam adquirida com diferentes protocolos de aquisição e pós-processamento,
2 - Avaliar a qualidade de imagem de TC Cone Beam, quanto aos critérios:
Contraste, densidade, nitidez, definição do esmalte, dentina e junção
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4. METODOLOGIA
Esse trabalho foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Faculdade de Odontologia da UFBA (Protocolo no 04/2012) inserido num projeto maior intitulado “Avaliação de cárie por diferentes métodos de aquisição de imagem”. Foram utilizados vinte dentes humanos obtidos através de doação de cirurgiões-dentistas, que foram distribuídos aleatoriamente para compor quatro blocos de silicone, nos quais continham obrigatoriamente: um canino, dois pré-molares e dois molares (Figura 1).
Figura 1 – Bloco de silicone montado em mandíbula edêntula para aquisição das imagens
Os blocos de silicone foram utilizados para obter imagens tomográficas, utilizando o tomógrafo de feixe cônico Kodak 9000 (Kodak Dental Systems, Carestream Health, Rochester, NY, EUA). Os dentes montados em blocos de silicone foram fixados em uma mandíbula edêntula e imersos em uma caixa de isopor contendo água, para simular a presença de tecido mole.
As imagens foram, então, obtidas variando a quilovoltagem (kVp): 70 e 74, a miliamperagem (mA): 8, 10, 12, e mantendo o voxel constante em 76 µm. Em seguida, as imagens foram pós-processadas, ao variar a espessura de análise em: 76µm, 153µm, 229µm, 1.1mm, 1.9mm, conforme tabela 1. Deste modo, foram realizados seis protocolos diferentes de aquisição de imagem e cinco de pós-processamento.
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mA kV voxel Espessura mA kV voxel Espessura mA kV voxel Espessura
10 74 76 76 8 74 76 76 12 70 76 76 10 74 76 153 8 74 76 153 12 70 76 153 10 74 76 229 8 74 76 229 12 70 76 229 10 74 76 1,1 8 74 76 1,1 12 70 76 1,1 10 74 76 1,9 8 74 76 1,9 12 70 76 1,9 12 74 76 76 10 70 76 76 8 70 76 76 12 74 76 153 10 70 76 153 8 70 76 153 12 74 76 229 10 70 76 229 8 70 76 229 12 74 76 1,1 10 70 76 1,1 8 70 76 1,1 12 74 76 1,9 10 70 76 1,9 8 70 76 1,9
Tabela 1 – Protocolos de aquisição de imagem e pós-processamento
As imagens dos segundos pré-molares foram utilizadas para preparar os
templates de avaliação da imagem. Foram realizados três cortes para-sagitais, de
modo a observar as faces vestibular, lingual e média da unidade selecionada, que foram, então, salvos em formato PDF® (Figura 2), totalizando 140 templates codificados. O segundo pré-molar foi selecionado para esta análise já que era o dente mais central presente no bloco de silicone.
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Três avaliadores com mais de cinco anos de experiência em tomografia computadorizada de feixe cônico foram convidados a participar deste estudo. Eles foram instruídos a avaliar 20 imagens por dia, com um intervalo de um dia entre as avaliações, para evitar cansaço visual. Os seguintes critérios de qualidade de imagem foram avaliados: a) nitidez, densidade e contraste, além de avaliar à definição do esmalte, dentina e junção amelo-dentinária, atribuindo os seguintes escores: zero (0) para imagens péssimas; um (1) para imagens regulares; dois (2) para imagens boas; e três (3) para imagens excelentes.
Considerou-se nitidez a capacidade em distinguir áreas de diferentes densidades; densidade como o grau total de escurecimento da imagem; e contraste como as variações de densidades da imagem. Os critérios de definição de esmalte, dentina e junção amelo-dentinária foram subjetivos, ficando a critério da preferência de cada avaliador. Os dados foram então tabulados e submetidos à análise estatística.
Na análise estatística a avaliação da confiabilidade interavaliador foi obtida através do coeficiente Kappa ponderado, considerado mais apropriado em função da natureza ordinal dos quesitos analisados. Uma vez avaliada a confiabilidade das avaliações, foi conduzido um estudo para avaliação do efeito da corrente (mA), da voltagem (kVp) e da espessura de reconstrução sobre a qualidade das imagens através da técnica de análise de variância sendo usado o teste t de Student para realização das comparações múltiplas de médias, quando o modelo de análise de variância se mostrou significativo. Todas as análises foram calculadas através do sistema SAS (SAS Institute Inc. The SAS System release 9.2 – TS Level 2M0, SAS Institute Inc., Cary: NC, 2008) e foi arbitrado anteriormente à realização das análises, o nível de significância de 5%.
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5. RESULTADOS
A avaliação visual da imagem com atribuição de escores é um critério subjetivo no qual não é possível estabelecer o mais ou menos correto. Após a análise de variância ficou evidente a baixa concordância entre os avaliadores (J, L e S), devido a essa diversidade de opiniões e a impossibilidade de eleger a mais acertada optou-se por atribuir pesos iguais para as visões dos três especialistas e realizar o cálculo da média das avaliações. A análise de variância está demonstrada nas tabelas 2, 3 e 4.
As tabelas 5 - 10 e as figuras 3 – 7 mostram os critérios nos quais houve significância estatística, nestes o fator kVp foi o responsável por esta diferença estatística, sendo as imagens obtidas com o 70 kVp as que apresentaram melhor média em comparação com as obtidas em 74kVp. A única exceção foi no critério Junção Amelo-dentinária, que além do resultado estatisticamente significantes ao variar a kVp, mostrou uma interação entre a kVp e a mA (figuras 6 e 7).
A figura 6 apresenta através de um gráfico a interação entre mA e kVp, no qual detecta-se uma significância estatística apenas para a mA 10, para as demais, observa-se que os avaliadores conferiram médias semelhantes para as duas kVp testadas. Já a figura 7, mostra que as menores médias foram conferidas para a mA 10 com 74kVp.
A espessura de pós-processamento da imagem não influenciou nos resultados como pode ser observado nas tabelas 5-10. A análise estatística mostrou que não houve interação entre os demais fatores testados.
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Tabela 2. Resultado da concordância de respostas dos avaliadores J e L nos diversos quesitos avaliados.
Variável
Teste para simetria Coeficiente Kappa ponderado
Concor-dância(% ) Estatísti ca GL Valor-p Kappa ASE Lim. de conf.(95%) Nitidez 98,17 6 0,000 1 0,048 2 0,018 0 0,013 0 0,0835 15,00 Densidad e - - - 13,33 Contrast e - - - 23,33 Esmalte - - - 30,00 Dentina - - - 14,17 JAD 82,15 6 0,000 1 0,071 5 0,024 9 0,022 7 0,1203 19,71
Tabela 3. Resultado da concordância de respostas dos avaliadores J e S nos diversos quesitos avaliados.
Variável
Teste para simetria Coeficiente Kappa ponderado
Concor-dância(% ) Estatísti ca GL Valor-p Kapp a ASE Lim. de conf.(95%) Nitidez - - - 30,00 Densidad e - - - 30,00 Contrast e - - - 25,00 Esmalte - - - 35,00 Dentina - - - 42,50 JAD - - - 33,33
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Tabela 4. Resultado da concordância de respostas dos avaliadores L e S nos diversos quesitos avaliados.
Variável
Teste para simetria Coeficiente Kappa ponderado
Concor-dância( %) Estatís -tica GL Valor-p Kappa ASE Lim. de conf.(95%) Nitidez - - - 32,50 Densidad e - - - 53,33 Contrast e - - - 23,33 Esmalte 41,53 3 0,0001 0,122 9 0,055 0 0,015 1 0,230 7 43,33 Dentina - - - 22,50 JAD - - - 33,33
Tabela 5. Análise de variância para teste dos efeitos sobre as médias de Nitidez.
Efeito Graus de liberdade Valor F Valor-p Numerador Denominador Corrente (mA) 2 87,40 0,93 0,3965 Voltagem (kVp) 1 89,31 7,29 0,0083 Espessura 4 87,23 0,58 0,6783 mA*kVp 2 87,52 1,23 0,2959 mA*Espessura 8 87,08 0,19 0,9910 kVp*Espessura 4 87,05 0,12 0,9742 mA*kVp*Espessura 8 87,17 0,42 0,9064
Figura 3. Média (desvio-padrão) e teste t de Student para a comparação das médias de Nitidez. Médias com letras iguais não diferem entre si com nível de significância de 5%. 1,583 (0,401) A 1,372 (0,521) B 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 70 74 N iti de z Voltagem (kV)
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Tabela 6. Análise de variância para teste dos efeitos sobre as médias de
Densidade. Efeito Graus de liberdade Valor F Valor-p Numerador Denominador Corrente (mA) 2 87,05 0,24 0,7857 Voltagem (kVp) 1 88,64 9,96 0,0022 Espessura 4 87,04 0,20 0,9370 mA*kVp 2 87,17 0,87 0,4236 mA*Espessura 8 87,03 0,14 0,9973 kVp*Espessura 4 87,02 0,09 0,9857 mA*kVp*Espessura 8 87,03 0,17 0,9937
Figura 4. Média (desvio-padrão) e teste t de Student para a comparação das médias de Densidade. Médias com letras iguais não diferem entre si com nível de significância de 5%.
Tabela 7. Análise de variância para teste dos efeitos sobre as médias de
Contraste. Efeito Graus de liberdade Valor F Valor-p Numerador Denominador Corrente (mA) 2 87 0,81 0,4503 Voltagem (kVp) 1 87 0,44 0,5086 Espessura 4 87 0,56 0,6916 mA*kVp 2 87 0,01 0,9931 mA*Espessura 8 87 0,25 0,9806 kVp*Espessura 4 87 0,29 0,8866 mA*kVp*Espessura 8 87 0,29 0,9673 1,872 (0,325) A 1,672 (0,405) B 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 70 74 D en sid ad e Voltagem (kV)
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Tabela 8. Análise de variância para teste dos efeitos sobre as médias da variável
Esmalte. Efeito Graus de liberdade Valor F Valor-p Numerador Denominador Corrente (mA) 2 87 0,25 0,7771 Voltagem (kVp) 1 87 8,94 0,0036 Espessura 4 87 0,41 0,8040 mA*kVp 2 87 1,29 0,2811 mA*Espessura 8 87 0,13 0,9979 kVp*Espessura 4 87 0,09 0,9841 mA*kVp*Espessura 8 87 0,62 0,7598
Figura 5. Média (desvio-padrão) e teste t de Student para a comparação das médias da variável Esmalte. Médias com letras iguais não diferem entre si com nível de significância de 5%.
Tabela 9. Análise de variância para teste dos efeitos sobre as médias da variável
Dentina. Efeito Graus de liberdade Valor F Valor-p Numerador Denominador Corrente (mA) 2 87,24 0,54 0,5829 Voltagem (kVp) 1 87,68 1,53 0,2193 Espessura 4 87,33 0,73 0,5708 mA*kVp 2 87,19 0,39 0,6795 mA*Espessura 8 87,13 0,30 0,9630 kVp*Espessura 4 87,16 0,37 0,8322 mA*kVp*Espessura 8 87,30 0,74 0,6556 1,822 (0,427) A 1,606 (0,554) B 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 70 74 E sm al te Voltagem (kV)
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Tabela 10. Análise de variância para teste dos efeitos sobre as médias da variável
Junção Amelo-Dentinária. Efeito Graus de liberdade Valor F Valor-p Numerador Denominador Corrente (mA) 2 87 1,21 0,3025 Voltagem (kVp) 1 87 11,06 0,0013 Espessura 4 87 0,69 0,6032 mA*kVp 2 87 3,75 0,0273 mA*Espessura 8 87 0,22 0,9869 kVp*Espessura 4 87 0,47 0,7586 mA*kVp*Espessura 8 87 0,33 0,9519
Figura 6. Média (desvio-padrão) e teste t de Student para a comparação das médias da variável Junção Amelo-Dentinária. Médias com letras iguais não diferem entre si com nível de significância de 5% quando comparadas dentro de um mesmo nível de corrente (mA).
Figura 7. Média (desvio-padrão) e teste t de Student para a comparação das médias da variável Junção Amelo-Dentinária. Médias com letras iguais não diferem entre si com nível de significância de 5% quando comparadas dentro de um mesmo nível de Voltagem (kVp). 1,383 (0,248) A 1,267 (0,491) A 1,450 (0,394) A 1,017 (0,411) B 1,333 (0,484) A 1,350 (0,626) A 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 70 74 70 74 70 74 8 10 12 Ju nç ão A m el o-D en tin ár ia Voltagem(Corrente) 1,383 (0,248) a 1,450 (0,394) a 1,333 (0,484) a 1,267 (0,491) a 1,017 (0,411) b 1,350 (0,626) a 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 8 10 12 8 10 12 70 74 Ju nç ão A m el o-D en tin ár ia Corrente(Voltagem)
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6. DISCUSSÃO
No presente estudo avaliou-se a qualidade subjetiva da imagem de um tomógrafo de feixe cônico. Por ser uma avaliação subjetiva, os resultados demonstram a percepção individual de cada avaliador e a interferência do fator ambiental, já que não foi padronizado o modelo de monitor utilizado e, apesar de terem sido instruídos a avaliar as imagens em um ambiente de luminosidade reduzida, não existe um controle do quanto essa luminosidade pode ter influenciado nas avaliações. Deste modo, foi observada uma baixa concordância entre eles durante a escolha dos escores. Este método de avaliação assemelha-se a situação vivenciada na clínica e segundo Lofthag-Hansen et al. (2011), a avaliação visual de estruturas anatômicas importantes tornou-se um método estabelecido para avaliar a qualidade de imagem.
Dentre as variáveis escolhidas (kVp, mA e espessura de reconstrução), a kVp foi o critério que mais interferiu na qualidade de imagem . A variável mA mostrou-se significante ao ser avaliada em interação com a kVp, porém apenas no quesito Junção amelo-dentinária. Apenas a mudança na voltagem provocou diferenças significativas sobre Nitidez, Densidade, Esmalte e Junção amelo-dentinária, apontando como a melhor escolha o menor kVp (70kVp). Vandenberghe et al. (2011) avaliando diversas marcas de tomógrafos, encontraram significância estatística na modificação da kVp apenas para o Accuitomo 170 (J. Morita Mfg. Corp., Kyoto, Japão), chegando a conclusão que diminuindo o kVp aumentou-se a precisão do modelo 3D gerado, ressaltando assim que protocolos com alta resolução (associados com doses elevadas de RX) não necessariamente melhoram os modelos 3D. Em seu estudo com o tomógrafo CB MercuRay (Hitachi Medico Technology Corp., Chiba-Ken, Japão), Panmekiate et al. (2012) afirmaram que não houve diferença estatística para qualidade de imagem ao variar a kVp em 60, 80, 100 e 120 e a mA em 10 e 15 e concluiram que pode-se usar baixos kVp e mA para realização de mensurações lineares na região posterior da mandíbula.
A preferência dos avaliadores pelas imagens com menor kVp neste estudo (70kVp) pode trazer benefícios para os pacientes, já que o mesmo está relacionado com uma menor dose de radiação. Há um vínculo entre os níveis de dose de radiação da TC e ao desenvolvimento de mutações nas células, nesse sentido deve-se reduzir o número de exames tomográficos para o mínimo possível e manter a
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dose de radiação para cada indivíduo o mais baixo possível. Seguindo esse raciocínio Gnannt et al. (2012) avaliaram a qualidade de imagem e a dose de radiação em TC da região cervical. A comparação feita entre o protocolo usado na clínica (120kVp) e o protocolo com menor voltagem (70kVp) demonstrou uma redução de 34% da dose de radiação sem uma diminuição na qualidade da imagem ao utilizar a menor voltagem.
Dantas (2009) ao avaliar a qualidade geral da imagem de TC multi-slice notou que seus avaliadores classificaram como igualmente excelentes as imagens com 300 mA, 200 mA, 100 mA e 60 mA e que em relação a planejamento de implantes, o protocolo com 60 mA foi considerado aceitável e apresentou uma redução de 80% da dose em comparação com o protocolo de 300 mA proposto pelo fabricante.
Sur et al. (2010) e Kwong et al. (2008) ressaltam que baseado em avaliações subjetivas, reduções significantes na kVp e mA não afetam a qualidade de imagem e que uma redução em 50% na mA reduz a dose de radiação em 50%. As imagens de TC não sofrem declínio de sua qualidade em uma sobre-exposição, existindo assim uma tendência ao erro ao tentar-se reduzir ao máximo o nível de ruído, gerando assim maiores doses de radiação para o paciente (DANTAS, 2009).
Os aparelhos de TC Cone Beam apresentam uma larga variação dos parâmetros de exposição como o espectro de RX (voltagem e filtração), exposição ao RX (mA e número de projeções) e volume do campo exposto. Muitos tomógrafos permitem ao operador escolher certos parâmetros de exposição, resultando assim numa série de protocolos que irão gerar diferentes doses de radiação absorvida. É a dose de radiação e a qualidade de imagem, juntamente com o FOV que determinarão se um determinado protocolo de aquisição é adequado para uma aplicação específica seguindo o princípio ALARA (PAUWELS et al. 2012). As variáveis que podem ser modificadas na TC Cone Beam para reduzir a dose de radiação, a depender do equipamento, são mA, kVp, FOV e tempo de escaneamento (Sur et al. 2010).
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7. CONCLUSÃO
O presente estudo mostrou que ao utilizar uma menor voltagem não há diminuição na qualidade subjetiva da imagem de TC Cone Beam, pelo contrário, como se observou nos quesitos Nitidez, Densidade, Esmalte e Junção-Amelo-dentinária essa redução do kVp gerou imagens que atingiram melhores escores entre os avaliadores. Para o tomógrafo Kodak 9000C não houve diferenças estatisticamente significantes quando se variou os protocolos de pós-processamento da imagem.
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