Digital Radiography in Dentistry: Moving from Film-based to Digital Imaging

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1 Digital Radiography in Dentistry: Moving from Film-based to Digital Imaging Gail F. Williamson, RDH, MS Continuing Education Units: 4 hours This continuing education course is intended for general dentists, hygienists, and dental assistants. The following course will provide a foundation for understanding digital imaging technology, necessary equipment, digital imaging receptors, technique, acquisition, enhancement, transfer and storage. Comparisons with film-based imaging as well as the diagnostic utility of digital images will be discussed. Conflict of Interest Disclosure Statement The author reports no conflicts of interest associated with this work. ADA CERP The Procter & Gamble Company is an ADA CERP Recognized Provider. ADA CERP is a service of the American Dental Association to assist dental professionals in identifying quality providers of continuing dental education. ADA CERP does not approve or endorse individual courses or instructors, nor does it imply acceptance of credit hours by boards of dentistry. Concerns or complaints about a CE provider may be directed to the provider or to ADA CERP at: ada. org/prof/ed/ce/cerp/index. asp Panoramica Da oltre un secolo le radiografie vengono effettuate utilizzando una pellicola radiografica. Tuttavia questo mezzo tradizionale sta lasciando progressivamente il posto ad un metodo relativamente nuovo di diagnostica 1

2 per immagini. Gli ultimi progressi nel settore della radiografia dentale vedono l uso della tecnologia digitale. Anche se la tecnologia digitale è stata introdotta alla fine degli anni 80, la diagnostica per immagini su pellicola è ancora ampiamente usata nella radiologia dentale. Tuttavia la diagnostica per immagini digitale si sta affermando progressivamente sia negli studi dentistici privati, sia negli ambienti accademici, per formare i professionisti del settore dentale. La diagnostica per immagini digitale limita l esposizione alle radiazioni del paziente e permette di acquisire, visualizzare e archiviare le immagini rapidamente e in modo pratico, eliminando il trattamento nella camera oscura che provoca molti errori a causa della pellicola. La tecnologia di supporto alla radiologia dentale digitale è stata creata in Francia nel Nel 1989 è stato pubblicato un articolo nella letteratura odontoiatrica degli Stati Uniti che descrive la tecnologia della diagnostica per immagini digitale diretta. 1 Da allora la tecnologia di diagnostica per immagini digitale si è evoluta, migliorando il design di sensori, software dei computer, pacchetti hardware e supporto tecnico. Il seguente corso fornirà le basi per comprendere la tecnologia di diagnostica per immagini digitale, l attrezzatura necessaria, i recettori di diagnostica per immagini digitale, nonché la tecnica, l acquisizione, il miglioramento, il trasferimento e l archiviazione delle immagini. Ci saranno confronti con la diagnostica per immagini su pellicola e si discuterà dell utilità diagnostica delle immagini digitali. Obiettivi formativi A completamento del presente corso, il professionista del settore dentale sarà in grado di: Elencare i componenti di base di un sistema di diagnostica per immagini digitale. Delineare i vantaggi e gli svantaggi della diagnostica per immagini digitale, mettendola a confronto con la diagnostica per immagini su pellicola. Spiegare la differenza fra dati analogici e digitali. Distinguere fra diagnostica per immagini digitale diretta e indiretta. Mettere a confronto i recettori della diagnostica per immagini digitale. Discutere dei requisiti di controllo delle infezioni di base per i recettori digitali intraorali. Descrivere il procedimento usato per acquisire e archiviare un immagine digitale. Discutere delle applicazioni digitali per la diagnostica per immagini digitale extraorale. Descrivere le caratteristiche migliorate disponibili per i sistemi di diagnostica per immagini digitale. Elencare gli errori che si verificano più frequentemente nella diagnostica per immagini digitale. Spiegare in che modo lo standard Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) influenza la diagnostica per immagini digitale. Programma del corso Glossario A-C Glossario D-G Glossario H-M Glossario N-Z Requisiti per l attrezzatura Vantaggi e svantaggi Radiografia Digitale Intraorale Recettori diretti Recettori indiretti Tecnica intraorale Controllo dell infezione Errori comuni Radiografia Digitale Extraorale Sicurezza delle radiazioni e protezione Elaborazione della diagnostica per immagini Miglioramento dell immagine Analisi dell immagine Compressione delle immagini 2 Radiografia a sottrazione digitale Utilità diagnostica Output immagine Teleradiografia Standard DICOM Riassunto Test del corso Fonti Notizie sull autore Glossario A-C assorbimento trasferimento di tutta l energia dei fotoni a raggi x, o di parte di essa, sulla materia; dipende dall energia del raggio X e dalla composizione dell assorbitore. ALARA principio di sicurezza che stabilisce di limitare l esposizione alle radiazioni al minimo, o as low as reasonably achievable (il più basso ragionevolmente raggiungibile).

3 algorithm calcolo matematico adattato al computer, applicato ai dati non elaborati durante la ricostruzione delle immagini. reconstruction. dati analogici dati caratterizzati da scala di grigi a tono continuo, dal bianco al nero. convertitore da analogico a digitale (ADC) dispositivo che converte il segnale di output analogico in dati numerici basati sul sistema di numerazione binario di 0 e 1. Viene rilevato il voltaggio del segnale di output, al quale viene assegnato un numero da 0 (nero) a 255 (bianco) a seconda dell intensità del voltaggio. lettura intera dell immagine matrice o layout di pixel in colonne e file; formato per recettori digitali diretti intraorali. disturbo elettronico di fondo piccole fluttuazioni di corrente elettrica che non trasmettono informazioni, ma oscurano il segnale elettronico. back up copiare file dal disco rigido su un altro dispositivo, come un compact disk, per conservare file e utilizzarli in caso di perdita di dati. sistema numerico binario linguaggio informatico nel quale due numeri, 0 e 1, vengono utilizzati per rappresentare informazioni. bit numero binario, la più piccola unità di informazione che un computer è in grado di riconoscere e rappresentare sotto forma di 0 o 1. luminosità equivalente digitale della densità o del grado complessivo di scurimento dell immagine. byte Un gruppo di otto bit che rappresenta un carattere o un numero. Il numero di byte possibili nel linguaggio informatico è 2 8 o 256. bus percorso utilizzato dal computer per trasferire dati. radiografia cefalometrica immagini extraorali del cranio fornite utilizzando un dispositivo di posizionamento della testa, o cefalostato; le immagini sono tipicamente proiezioni da 8 x 10. La lastra laterale della testa è una visualizzazione comune, utilizzata nella valutazione ortodontica. dispositivo ad accoppiamento di carica (DAC) detector con chip in silicone allo stato solido che converte la luce o i fotoni a raggi x in elettroni. collimazione dispositivo usato per ridurre le dimensioni e la forma del raggio x. CD (Compact Disk) dispositivo di archiviazione che può contenere 650 MB di dati; sono disponibili CD di tipo registrabile (CD-R) e di sola lettura (CD-ROM). complimentary metal oxide sensor (CMOS) detector allo stato solido simile al CCD, con funzioni di controllo incorporate, pixel di dimensioni ridotte e requisiti inferiori di energia. complimentary metal oxide sensor active pixel sensor (CMOS-APS) detector CMOS con transistor amplificanti attivi integrati in ogni pixel in modo da diminuire il disturbo e migliorare l output del segnale. contrasto la differenza di densità fra varie aree in una radiografia; le immagini ad alto contrasto hanno pochi toni di grigio fra il nero e il bianco, mentre le immagini a basso contrasto mostrano più toni di grigio. risoluzione a contrasto la capacità di distinguere piccole modifiche nella densità in un immagine. Glossario D-G compressione dei dati metodo di archiviazione dei dati che necessita di meno spazio o memoria. densità grado totale di nero o scurimento dell immagine di una pellicola esposta; paragonabile alla luminosità nella diagnostica per immagini digitale. DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) standard con specifiche dettagliate che descrive il metodo di formattazione e di scambio di immagini digitali con le relative informazioni. Lo standard si applica all operazione utilizzata dall interfaccia per trasferire dati dentro e fuori da un dispositivo di diagnostica per immagini. immagine digitale un immagine video in formato pixel che può essere archiviata nella memoria del computer per essere elaborata. digitalizzazione conversione di un segnale analogico entrante in un valore digitale o numerico per l archiviazione e l elaborazione. sensore diretto riceve la radiazione direttamente come la pellicola e deposita l energia nei pozzi degli elettroni o negli elementi dell immagine. 3

4 regola della distanza e della posizione regola della sicurezza per le radiazioni, secondo cui l operatore sta a una distanza di 6 dalla fonte dei raggi x e si posiziona in un angolo di rispetto al raggio primario, per ridurre al minimo l esposizione durante il lavoro. dpi (dots per inch - punti per pollice) metodo di misurazione dell output di densità di scanner e stampanti; maggiore è il dpi, migliore sarà la risoluzione dell immagine stampata. DVD (digital video disk) disco ad alta densità utilizzato per archiviare dati in una gamma da 4,7 a 17 GB. gamma dinamica la gamma numerica di ogni pixel; in termini visivi si riferisce al numero di toni di grigio che possono essere rappresentati. contorno confini fra le differenti regioni di un oggetto. pozzo dell elettrone pixel singolo in cui si deposita il raggio x o l energia della luce durante l esposizione ai raggi x dei detector DAC o CMOS. fibra ottica sottili fibre trasparenti di vetro o materiale plastico che trasmettono luce attraverso la loro lunghezza tramite un riflesso interno. filtro elaborazione dell immagine digitale o analogica utilizzata per migliorare o modificare un immagine. punto focale anodo, o target in tungsteno, dove si generano i raggi x; le dimensioni del punto focale devono essere più piccole possibili, in una gamma da. 5 a 1,5 mm2; le dimensioni influiscono sulla qualità dell immagine in termini di nitidezza e di distorsione geometrica. gigabyte (GB) unità di archiviazione dei computer equivalente a un miliardo di byte. livello di grigio misurazione della luminosità o dell intensità dell immagine in una gamma fra nero e bianco. Glossario H-M drive per disco rigido hardware che contiene il disco rigido o il disco di archiviazione all interno del computer. hardware le parti fisiche o componenti di un computer. istogramma rappresentazione grafica della frequenza di ogni valore di grigio che appare nell immagine. equalizzazione dell istogramma modifica dell istogramma per distribuire uniformemente una gamma limitata di livelli di grigio sull intera gamma disponibile. elaborazione delle immagini operazione usata per migliorare, correggere, analizzare o alterare un immagine. miglioramento dell immagine operazioni di elaborazione delle immagini che migliorano l aspetto visivo dell immagine; i tipici strumenti di miglioramento comprendono la densità, il contrasto, il colore, il filtro e la sottrazione. matrice dell immagine il layout di celle in file e colonne, con ogni cella corrispondente a una specifica posizione e che rappresenta la luminosità o l intensità in quella posizione. sensore indiretto recettore che riceve raggi x per esposizione e conserva l energia fino a che non viene rilasciata tramite un processo di scansione. input processo di trasferimento di informazioni in una memoria primaria. intensità la relativa luminosità di parte di un immagine. Jaz Drive drive di disco ad alta capacità fabbricato da Iomega Corporation, che può contenere 1 GB di dati su un disco rimovibile. kilovoltage differenza potenziale fra l anodo e il catodo in un tubo a raggi x; controlla la qualità o la potenza di penetrazione del raggio x. latitudine misurazione della gamma di esposizioni che produrranno densità utilmente distinguibili su una pellicola. linearità rapporto lineare o diretto fra esposizione e densità delle immagini; il contrasto non ne risente ma la densità può essere alterata dopo l acquisizione delle immagini. array lineare detector allo stato solido che consiste in una singola fila di pixel; utilizzato nella diagnostica per immagini digitale diretta extraorale. coppia di linee una barra con interspazio di uguale lunghezza; utilizzata per quantificare la risoluzione di un immagine. con perdita di dati metodo di archiviazione in cui alcuni dati vengono persi ma il file compresso è sempre in grado di produrre un immagine diagnosticamente accettabile. 4

5 senza perdita di dati metodo di archiviazione in cui non viene persa alcuna informazione nella compressione di un file. megabyte (MB) unità di archiviazione dei computer equivalente a un milione di byte. megahertz (MHz) unità di misura utilizzata per determinare la velocità di un microprocessore; indica il numero di istruzioni per secondo eseguite dal microprocessore. memoria archiviazione ad alta velocità e di ampia capacità nel computer, dove i dati e le immagini vengono archiviati e recuperati. MOD (Magneto-optical Disk Drive) dispositivo con disco ottico usato per l archiviazione dei dati digitali. Glossario N-Z network metodo per collegare vari computer in modo che possano interagire fra loro e in modo da poter accedere e mostrare le informazioni in qualunque computer del network. disturbo informazioni non desiderate o irrilevanti che interferiscono o disturbano le informazioni diagnostiche. sistema operativo (OS - operative system) un sistema informatico che collega il computer all utente. output elaborazione di trasferimento delle informazioni dalla memoria primaria all archiviazione o verso l utente. Pentium microprocessore chip per computer di quinta generazione prodotto da Intel Corporation. fotone radiazione elettromagnetica sotto forma di raggi x e raggi gamma che interagiscono con la materia, come una particella o un piccolo bundle di energia, più che con un onda. photostimulable phosphor plate (PSP) base in poliestere rivestita di emulsione di alogenuri cristallini. La piastra converte l energia a raggi x in energia di riserva, rilasciata quando viene scansionata con un raggio laser a elio-neon. fotostimolazione emissione di luce visibile dopo la sollecitazione da parte di un raggio laser. tubo fotomoltiplicatore tubo di elettroni che converte la luce visibile in un segnale elettrico. pixel elemento delle immagini; singola cellula della matrice dell immagine in cui il valore della cellula determina la luminosità. barriera primaria barriera protettiva adatta ad assorbire il raggio primario o utile. RAM (random access memory) memoria temporanea del computer in cui vengono archiviati programmi e informazioni. recettore qualunque dispositivo o mezzo che trasforma l energia a raggi x in immagini latenti che possono essere rese visibili dall elaborazione. risoluzione misura la qualità con cui un immagine radiografica rivela piccoli oggetti vicini l uno all altro; la misurazione avviene in coppie di linee per millimetro. resa della nitidezza operazione del computer per migliorare i contorni. nitidezza capacità di una radiografia di definire un contorno o di mostrare i confini della densità. software programmi per computer che comunicano all hardware cosa fare e come archiviare i dati. frequenza spaziale misurazione della risoluzione espressa in coppie di linee per millimetro. risoluzione spaziale misurazione della similitudine dell immagine visualizzata in rapporto all immagine analogica originale; è determinata dal numero e dalle dimensioni dei pixel usati per comporre l immagine visualizzata. fosforo fotostimolabile altro termine o nome per i recettori con piastra fotostimolabile al fosforo. sottrazione tecnica di elaborazione del computer che sottrae informazioni da immagini pre e post-radiografiche, rimuovendo tutte le strutture non necessarie e migliorando le aree di interesse o di modifica. SVGA (superior video graphics array) set di standard grafici a elevata risoluzione, in una gamma di 800 x 600 pixels. teleradiografia il processo di trasmissione remota e di visualizzazione delle immagini digitali. template una struttura o formato utilizzata per creare un documento o file simile, ma che può presentare delle piccole differenze. 5

6 USB (universal serial bus) standard di bus hardware che permette all utente di collegare una periferica ad una porta USB e di averla automaticamente configurata per l uso. workstation sistema di computer desktop spesso collegati a sistemi informatici più grandi, che permettono agli utenti di trasferire e condividere informazioni. raggi x forma di radiazione elettromagnetica con lunghezze d onda più brevi della luce visibile, con capacità di penetrare, ionizzare e produrre un immagine latente. Requisiti per l attrezzatura La diagnostica per immagini digitale utilizza la tecnologia informatica e recettori digitali per acquisire, visualizzare, migliorare e trasferire immagini radiografiche. I componenti essenziali sono: una macchina a raggi x in grado di produrre piccoli incrementi di radiazioni, un computer e un monitor con hardware, software e stampanti appropriati, un convertitore da analogico a digitale e un sensore digitale. In alcuni casi, potrebbe essere necessario sostituire un attrezzatura a raggi x più vecchia, in modo da ottenere le impostazioni di esposizione più ridotte che si utilizzano nella radiografia digitale. Le unità a raggi x raccomandate per l uso nella radiografia digitale devono avere le seguenti caratteristiche: un punto focale minimo, un accurato timer in grado di produrre esposizioni molto brevi, corrente diretta con impostazione da 70 kv, o inferiore, e 5 ma o inferiore, e una collimazione rettangolare. 2 Le specifiche tecniche variano a seconda dei produttori ma i tipici requisiti minimi comprendono: un processore PC con Pentium da MHz con sistema operativo Microsoft Windows (es. 2000, ME, XP), 256 MB di RAM e 20 GB di spazio disponibile su disco rigido, display da minimo 17 pollici SVGA a colori per immagini a raggi x 800 x 600 x 256, porta USB, chipset Intel e dispositivo di back-up (es. CD-R, Iomega JAZ, MOD). 3-5 Si raccomanda di effettuare un back-up quotidiano dei dati digitali. Potrebbero rendersi utili o necessarie anche altre periferiche, a seconda del sistema digitale selezionato, dell impostazione del network, e degli accessori che lo specialista potrebbe voler aggiungere alle capacità della diagnostica per immagini. L applicazione ottimale della tecnologia digitale nella gestione dello studio dentistico è quella di avere un sistema con network senza utilizzo di documenti cartacei che integri tutti gli aspetti della cartella del paziente, comprese le informazioni sull anamnesi medica e dentale, la radiografia digitale, telecamera intraorale e diagnostica per immagini per odontoiatria estetica,con risorse per formare e informare il paziente, nonché strumenti per la fatturazione. Quando si integra una nuova tecnologia come la radiografia digitale in uno studio, è importante che tutti i membri dello staff dello studio vengano coinvolti in questa evoluzione, che ricevano una formazione e abbiano l opportunità di prepararsi ed esercitarsi prima di utilizzare la tecnologia sui pazienti. Questo permetterà una transizione più lineare, che consentirà agli specialisti di acquisire maggiore sicurezza e competenza nei confronti della nuova tecnologia e di essere così in grado di presentarla nel modo migliore ai pazienti. Vantaggi e svantaggi La radiografia digitale è un alternativa molto interessante alla diagnostica per immagini su pellicola. Una delle caratteristiche positive più citate è la limitazione della quantità di radiazioni. La riduzione della quantità di radiazioni della diagnostica per immagini intraorale dipende dalla specifica velocità della pellicola utilizzata, dal numero di immagini acquisite, dalla collimazione del raggio e dal numero di volte in cui si ripete l immagine. Si stima che la riduzione della quantità di radiazioni per la diagnostica per immagini digitale intraorale si aggiri fra il 50%6 e il 60%7, paragonata alla pellicola con velocità E, e la riduzione della quantità di radiazioni per la diagnostica per immagini digitale extraorale vari dal 50%8 al 70%9, paragonata alla combinazione pellicola-schermo. Altri ovvi benefici comprendono l eliminazione della camera oscura, della chimica di elaborazione e degli errori associati ad una scorretta manutenzione della camera oscura, alla gestione della parte chimica e al rifornimento o alla sostituzione della soluzione. Alcuni studi dimostrano che un elaborazione impropria è il principale fattore che contribuisce maggiormente alla ripetizione delle immagini nella diagnostica per immagini su pellicola. 10,11 Altri vantaggi includono l abilità di visualizzare l immagine più velocemente, migliorare l immagine catturata e la facilità di archiviazione, di recupero, di duplicazione e trasmissione. 12,13 I recettori digitali sono riutilizzabili ma talvolta necessitano di essere sostituiti nel caso vengano danneggiati o utilizzati in modo errato. L adozione della tecnologia digitale offre un ottima immagine dello studio dentistico e lascia intendere 6

7 che il dentista e gli altri collaboratori professionisti del settore dentale siano aggiornati su tutte le ultime tendenze del settore odontoiatrico. I principali svantaggi della radiografia digitale sono: il costo dei sistemi, dell attrezzatura informatica e delle periferiche necessarie al supporto della diagnostica per immagini digitale, l integrazione della diagnostica per immagini digitale e il software per gestire la pratica, nonché varie questioni di carattere legale e di accettazione da parte di terzi. 12 I produttori di sistemi di diagnostica per immagini digitale continuano a dedicarsi a queste problematiche e stanno ottenendo risultati positivi. Anche la risoluzione delle immagini è stata citata come uno svantaggio della diagnostica per immagini digitale se messa a confronto con la pellicola. Anche se le immagini PSP (6-8 lp/mm) e le immagini DAC (8-10 lp/ mm) hanno una risoluzione decisamente inferiore alla pellicola tradizionale (16-20 lp/mm), non è così differente da quello che può essere percepito dall occhio umano (8-10 lp/mm). 14 Inoltre vi sono alcune caratteristiche dei sensori intraorali che li rendono meno interessanti della pellicola in termini di controllo delle infezioni e di posizionamento all interno della bocca. Questi aspetti particolari saranno affrontati nella prossima sezione. Radiografia Digitale Intraorale La diagnostica per immagini digitale è molto simile a quella su pellicola, poiché richiede un interazione fra raggi x e un recettore, un elaborazione dell immagine latente e la successiva visualizzazione dell immagine. Nella diagnostica per immagini digitale i recettori sono sensori altamente sensibili, che richiedono molta meno esposizione alle radiazioni della pellicola. I dati acquisiti dal recettore sono dati analogici sotto forma di una scala di grigi continua. Per risultare utili devono essere convertiti in dati digitali. L ADC, il convertitore da analogico a digitale, trasforma le informazioni analogiche in informazioni numeriche basate sul sistema numerico binario. I computer operano in base a un sistema numerico binario, nel quale due numeri (0 e 1) vengono utilizzati per rappresentare dati o informazioni. Questi due caratteri vengono chiamati bit (numero binario) e formano parole della lunghezza di otto o più bit, dette byte. Il numero totale di byte possibili nel linguaggio 8-bit è 2 8 = 256. Viene rilevato il voltaggio del segnale di output, al quale viene assegnato un numero da 0 (nero) a 255 (bianco) a seconda dell intensità del voltaggio. Queste assegnazioni numeriche si traducono in 256 toni di grigio. Alcuni sistemi digitali campionano i dati non elaborati ad una risoluzione di più di 256 valori di grigio, come ad esempio valori da 10 bit o 12 bit, ma vengono ridotti a 256 toni di grigio. 15 Una volta che il computer elabora i dati, l immagine appare sul monitor per l interpretazione, il miglioramento e l archiviazione. Recettori digitali intraorali I recettori per la radiografia digitale includono i recettori diretti e indiretti. I recettori diretti comunicano con il computer attraverso un cavo elettronico o, più recentemente, tramite connessione wireless. I recettori indiretti richiedono una fase di scansione. Recettori diretti Il dispositivo ad accoppiamento di carica (DAC), il complimentary metal oxide semiconductor (CMOS), e il complimentary metal oxide semiconductor active pixel sensor (CMOS-APS) sono tutti recettori diretti. Questi recettori sono detector rigidi in silicone allo stato solido, sistemati in una serie di pixel sensibili ai raggi x o alla luce (Figura 1). Tutti e tre i sensori si servono di una tecnologia simile, con differenze legate a requisiti di energia elettrica, componenti interni, trasferimento della carica e producibilità Ciascun pixel misura all incirca da 40μ a 20μ15 ed è configurato in file posizionati in una matrice di 512 x 512 pixel. Le dimensioni dei pixel variano a seconda del recettore digitale, e la grandezza del pixel influisce sulla risoluzione dell immagine. Ad esempio, un pixel della grandezza di 40μ-50μ risulta in una risoluzione d immagine di circa Figura 1. I recettori digitali diretti hanno una struttura rigida con un cavo elettrico collegato (sinistra), ma recentemente sono diventati disponibili anche sensori wireless (destra). Fonte immagine: Schick Technologies, Inc., Long Island City, New York 7

8 10-11 lp/mm. 16 I sensori allo stato solido usati per la diagnostica per immagini intraorale risultano in letture intere dell immagine con due formati di base, accoppiati in modo diretto o tramite fibra ottica. I sensori diretti catturano l immagine direttamente come la pellicola, mentre i sensori con accoppiamento a fibra ottica si servono di uno schermo a scintillazione associato ad un DAC. Quando i raggi x colpiscono lo schermo, i fotoni di luce vengono prodotti, individuati e archiviati dal DAC. I sensori diretti comunicano con il computer tramite un cavo elettrico, anche se recentemente sono stati introdotti sensori wireless per una diagnostica per immagini digitale intraorale diretta. I sensori diretti sono disponibili in grandezze equivalenti a pellicole 0, 1, e 2 ma sono più densi e più rigidi nella loro struttura. L area di immagine attiva è più ridotta della pellicola, quindi l area di copertura in qualche modo diminuisce. I detector diretti possono essere riutilizzati per qualunque proiezione successiva e l immagine acquisita si può visualizzare quasi simultaneamente dopo l esposizione. Recettori indiretti Le piastre fotostimolabili al fosforo (PSP) note anche piastre ai fosfori a memoria (SPP) usano recettori indiretti. Le PSP/SPP sono recettori flessibili, wireless simili nelle dimensioni e nello spessore ad una pellicola (Figura 2). La piastre al fosforo sono disponibili nello stesso formato della pellicola intraorale, compresi 0, 1, 2, 3 e 4. Per ogni proiezione nell indagine deve essere usata una piastra individuale, come per la pellicola. Le piastre al fosforo sono costituite da una base in poliestere rivestita da un emulsione di alogenuro cristallina di un composto di fluoroalogenuro di bario attivato da europio. 19 Quando i raggi X interagiscono con il fosforo, si forma un immagine latente che viene salvata fino a quando non viene rilasciata energia durante il processo di scansione (Figura 3). La piastra deve essere trasferita con attenzione e inserita in un dispositivo di scansione in cui sia applicato un raggio laser ad elio neon per rilasciare energia sotto forma di luce. L intensità della luce emessa è proporzionale alla quantità di energia ai raggi X assorbita dalla piastra al fosforo. La luce viene catturata e intensificata da un tubo moltiplicatore, che converte la luce in un segnale elettronico. Figura 2. Le piastre fotostimolabili al fosforo sono un altro tipo di recettore digitale. Qui è mostrata una piastra intraorale di formato 2, con una barriera di controllo contro le infezioni e una scatola di trasferimento piastra che assicura la protezione fino alla scansione. Fonte immagine: Air Techniques, Inc., Hicksville, New York Figura 3. I recettori PSP esposti devono essere sottoposti a scansione per rilasciare l energia immagazzinata, digitalizzare l immagine e visualizzarla sul monitor di un computer. Nel primo piano a sinistra è rappresentano un dispositivo di scansione. Fonte immagine: Air Techniques, Inc., Hicksville, New York 8

9 Il convertitore da analogico a digitale digitalizza i dati e visualizza l immagine sul monitor del computer. Prima di poter riutilizzare le piastre, l energia residua deve essere rimossa o cancellata tramite un esposizione ad una luce intensa. A tale scopo si possono esporre le piastre ad una scatola luminosa oppure si possono usare i dispositivi disponibili in commercio non graffiano le piastre. Vi sono diversi sistemi di piastre al fosforo disponibili per la diagnostica per immagini digitale. Come per i sensori diretti, il vantaggio principale è la riduzione all esposizione. Inoltre, i ricettori PSP hanno un range dinamico più ampio, un area attiva maggiore, sono sottili e wireless e possono essere usati come una pellicola. Tuttavia, la risoluzione dell immagine è inferiore a quella dei sensori diretti e della pellicola, quindi è necessaria una fase di processo come per la pellicola. Di conseguenza la visualizzazione immagine è ritardata. Il ritardo varia da qualche secondo a diversi minuti, in base al sistema, al tipo e al numero di proiezioni prese. Le piastre richiedono un attento controllo contro le infezioni e la massima attenzione nel maneggiarle, per evitare artefatti di immagine. Uno studio effettuato da Bedard et al 21 ha analizzato la durata delle piastre al fosforo la degradazione dell immagine a causa dei graffi di emulsione. Hanno scoperto che la collocazione della piastra sul tamburo dello scanner ha un impatto notevole sul numero dei graffi prodotti. 21 Quindi le piastre devono essere controllate per segni di usura regolarmente e può essere necessario sostituirle dopo 50 usi. 21 Un altro studio ha preso in considerazione gli effetti di diverse condizioni di conservazione e diversi intervalli di tempo tra l esposizione e la scansione delle piastre. 22 Martins et al 22 hanno scoperto che con un sistema PSP alcune condizioni di conservazione e ritardi di lavorazione delle piastre hanno portato a perdita di densità dell immagine, con un possibile conseguente impatto sull interpretazione dell immagine. Film-based images can be scanned to digitize radiographic information. Scanned radiographs are another form of indirect digital imaging. Since the scanning process produces a second version of the original image, some information is lost in translation. This technique requires an optical scanner that is capable of scanning at 600 dpi, able to process transparent images and has the appropriate software to produce the digital image, 14,16 This method allows digitization of film-based radiographic images so that they can be stored and incorporated into the digital patient record when the dental office makes the transition from conventional to digital radiography. The radiographic images are then available for comparison to newly acquired images and all information is organized and stored in one source for retrieval. Tecnica intraorale Come con la diagnostica per immagini basata su pellicola, la tecnica in parallelo è il metodo preferito per acquisire immagini digitali intraorali. La maggior parte dei produttori di sistemi di diagnostica per immagini digitali fornisce strumenti ricettori che permettono la sistemazione del loro formato sensori, la collocazione all interno della bocca del paziente e conformi ai principi della tecnica in parallelo. È possibile usare anche le tecniche tab per la radiografia bite-wing (Figura 4). Controllo dell infezione Normalmente gli strumenti recettori sono in grado di tollerare i metodi di sterilizzazione come quello in autoclave a vapore, prima di essere riutilizzati. I recettori digitali non possono essere sterilizzati, quindi lo specialista deve effettuare una disinfezione molto attenta e applicare tecniche di copertura a barriera, per evitare una contaminazione diretta o incrociata del recettore. La tecnica di disinfezione standard spruzzo-panno-spruzzo non è consigliabile per la preparazione del sensore. Quindi lo specialista deve fare riferimento alle istruzioni del produttore relativamente alla preparazione e alla protezione durante l impiego del sensore selezionato. Per esempio i recettori rigidi devono essere puliti con un disinfettante per superfici e coperti con un Figura 4. La tecnica della linguetta può essere usata sia per i sensori diretti, come mostrato qui, sia per i sensori indiretti per la radiografia bitewing. 9

10 rivestimento in plastica, compresa una porzione del cavo che arriva dalla bocca (Figura 5). Le piastre PSP devono essere inserite in una busta protettiva (barriera) e sigillate prima di essere posizionato nella bocca. Dopo la rimozione, la barriera deve essere pulita con sapone disinfettante e acqua e lasciata asciugare. 24 Dopo aver tolto i guanti e aver lavato le mani, la barriera deve essere aperta con cura e la piastra fatta uscire con il lato sensibile rivolto verso il basso nel carrier di trasferimento. 24 Lo specialista deve essere attento durante le procedure radiografiche per garantire che la barriera non si strappi mentre viene trattata con gli strumenti. La Tabella I presenta le fasi principali della diagnostica per immagini digitali intraorale. Un esempio di dati paziente è riprodotto in (Figura 6). L azione di salvare l immagine è simile al salvataggio di qualsiasi file su un computer. Errori comuni Come con la tecnica di diagnostica per immagini, gli errori si possono verificare quando lo specialista Ce350 Table 1. Steps in Intraoral Digital Imaging Technique Steps: Procedure Step 1 Create a patient file and template for images. Step 2 Prepare and cover receptor, then place in holder instrument. Step 3 Pre-set the exposure time. Step 4 Place radiation shield on patient and explain procedure. Step 5 Place covered receptor in mouth in the proper position. Step 6 Align vertical & horizontal angle and center x-ray beam. Step 7 Prepare software for exposure, move behind barrier and trigger exposure. Step 8 Remove receptor; view direct image on monitor or scan plate. Figura 5. Step Gli 9 strumenti Evaluate per result; i piani retake, paralleli enhance sono and/or consigliati save as needed. per la radiografia intraorale. I sensori disinfettati Step 10 Or sono acquire collocati additional nello images strumento as needed, con repeat una steps barriera 8 and 9 di as controllo contro le infezioni posizionata appropriate. sul sensore, sul blocco del morso e sul cavo collegato. Strumenti: Adapted Dentsply from: Williamson Rinn GF. Digital LLC, radiography Elgin, dentistry. Illinois; J Prac Hyg, Montage Media Corporation, November- December, 2004;13. Sensori: Sirona Dental Systems, Charlotte, North Carolina Tabella 1. Fasi della tecnica di imaging digitale intraorale Fasi: Procedura Fase 1 Creare un file del paziente e un template per le immagini. Fase 2 Preparare e coprire il recettore, quindi posizionare nello strumento. Fase 3 Pre-impostare il tempo di esposizione. Fase 4 Posizionare lo schermo antiradiazioni sul paziente e spiegare la procedura. Fase 5 Sistemare il recettore coperto nella bocca nella posizione corretta. Fase 6 Allineare l'angolo verticale e orizzontale con il raggio x centrale. Fase 7 Preparare il software per l'esposizione, rimuovere la barriera e azionare l'esposizione. Fase 8 Rimuovere il recettore, visualizzare l'immagine diretta sul monitor o nella scansione. Fase 9 Valutare il risultato; ripetere, migliorare e/o salvare a seconda delle esigenze. Fase 10 Oppure acquisire ulteriori immagini a seconda delle esigenze, ripetere le fasi 8 e 9 a piacimento. Adattato da: Williamson GF. Radiografia digitale in odontoiatria. J Prac Hyg, Montage Media Corporation, November- December, 2004;13. 10

11 Figura 6. Una delle fasi della diagnostica per immagini è creare una cartella per il paziente nel software del computer per acquisire e archiviare le radiografie. In questo esempio è stato selezionato un modello bitewing, poi le immagini sono state acquisite e visualizzate sul monitor. Fonte immagine: Patterson Dental Supply Inc., St. Paul Minnesota sbaglia a collocare adeguatamente il recettore o ad allineare il raggio X nella corretta angolazione verticale e orizzontale o a centrare il raggio X sul recettore. Quindi è possibile produrre immagini in prospettiva, allungamenti, sovrapposizioni, copertura raggi X non corretta e copertura non adeguata di corone o apici dei denti (Figura 7). Infine, la qualità tecnica delle immagini digitali come per la diagnostica per immagini basata su pellicola dipende dall abilità dello specialista. Alcuni studi hanno identificato difficoltà associate al posizionamento dei recettori rigidi. Versteeg et al. 25 hanno scoperto un significativo incremento negli errori di posizionamento orizzontale, specie nelle aree dei molari ed errori di angolazione verticale nei segmenti anteriori, che tagliano fuori i bordi incisali dei denti. Altri studi hanno documentato scoperte simili nel posizionamento orizzontale ed errori nell angolazione verticale, oltre a cattive coperture e difficoltà con il posizionamento del bite-wing verticale, con la conseguenza di strutture non rilevate e disagio per il paziente La conservazione delle piastre al fosforo presenta altri problemi di immagine. Anche se le piastre sono flessibili e più sottili come la Figura 7. Uno degli errori di diagnostica per immagini più frequenti nella diagnostica per immagini è il taglio delle corone dei denti. Questo errore è più comune con i sensori intraorali rigidi, rispetto alle piastre sensibili. 11

12 Figura 8. Gli strumenti di miglioramento dell immagine permettono allo specialista di visualizzare l immagine in diversi modi. Un opzione è l inversione dell immagine in cui le strutture radiolucenti appaiono radiopache e quelle radiopache appaiono radiolucenti. pellicola, sono le tecniche sensibili che facilitano la conservazione ma non compromettono la qualità diagnostica dell immagine. 21 Extraoral Digital Radiography As with intraoral digital radiography, extraoral digital images can be acquired using direct or indirect digital imaging systems. One method to facilitate the transition from film to digital panoramic imaging was to retrofit filmbased machines with digital receptors. In this instance, the film cassette was replaced by a CCD sensor that had the same external dimensions as the film cassette but the active area was a narrow region in the receptor center. 9 Now fully digital panoramic and cephalometric equipment is available that utilizes either linear array CCD or CMOS detectors or PSP plate sensors. With CCD or CMOS extraoral imaging, conventional film is replaced by a long, vertical, rigid digital receptor. 29 With PSP receptors, the plate is configured in the same dimensions as panoramic or cephalometric film and can be placed directly into the cassette. As with intraoral direct digital imaging, a patient file must be created, the appropriate template or projection selected, patient positioned, exposure made and image viewed on the monitor (Figure 8). With PSP plate receptors, the plate needs to be scanned before the image can be viewed. The technique for preparing and positioning the patient is similar to conventional panoramic and cephalometric radiography. In addition, errors can be produced when the patient is improperly prepared and the head alignment does not conform to technique requirements. The quality of the resulting image is ultimately the responsibility of the clinician and proper application of extraoral imaging techniques. Both film-based and digital formats produce comparable images with spatial resolution of 3-4 lp/mm for PSP receptors and 6-8 lp/mm for CCD receptors. 30 As with intraoral digital imaging, dose reduction, 8,9 elimination of the darkroom, the ability to enhance 9 and analyze the image, 31 and the convenience of image storage, duplication and retrieval are beneficial. With extraoral imaging, the file size is considerably larger than intraoral imaging and must be reduced by compression techniques that facilitate storage but do not compromise the diagnostic quality of the image. 12

13 Sicurezza delle radiazioni e protezione Poiché i raggi X rimangono la fonte di energia per la produzione di immagini radiografiche basate su pellicola o digitali, lo specialista deve sempre attenersi al principio di protezione dalle radiazioni ALARA (As Low As Reasonably Achievable). Anche se la dose ricevuta dal paziente è inferiore rispetto alla diagnostica per immagini basata su pellicola, i principi di protezione devono continuare ad essere applicati, sia per il paziente, sia per l operatore. Come al solito, il paziente deve essere protetto con uno collare tiroideo e un grembiule piombato e l operatore deve stare in piedi ad una certa distanza dietro ad un adeguata barriera primaria oppure ad una distanza di circa 2 m e con un angolazione compresa tra 90 e 135 rispetto al raggio X. Avere familiarità con il programma, un corretto maneggio del recettore e il rispetto alle istruzioni relative alla tecnica aiuteranno lo specialista ad evitare di inutili ripetizione della procedura. Numerose ripetizioni mettono a rischio la riduzione dell esposizione guadagnata con la diagnostica per immagini digitale e in molti casi i rilevamenti digitali uguagliano l esposizione della diagnosi per immagini basata su pellicola, a causa del maggiore numero di ripetizioni. In uno studio del 2003 effettuato da Berkhout et al, 32 si giunse alla conclusione che i dentisti generici che usavano la radiografia digitale fossero più propensi a fare radiografie, rispetto ai dentisti che usavano la radiografia convenzionale. Coloro che usavano recettori intraorali allo stato solido prendevano più immagini rispetto a chi usava PSP e pellicola. 32 I motivi più ricorrenti per prendere più immagini erano dovuti al fatto che la diagnostica per immagini digitale richiede meno esposizione rispetto alla pellicole e per le finalità della correzione degli errori. 32 In alcuni casi la riduzione della dose era annullata dall aumento del numero delle immagini prese. 32 I ricercatori hanno determinato che per chi usava recettori allo stato solido che prendevano il 50% in più di immagini radiografiche, la riduzione effettiva dell esposizione era vicina al 25% rispetto al range solitamente indicato della riduzione della dose dal 50% all 80%. 32 Diversi studi hanno mostrato che la procedura per prendere nuove immagini digitali è così pratica che gli specialisti tendono maggiormente a far ripetere le esposizioni, rispetto all impiego della pellicola. 27,32 Elaborazione della diagnostica per immagini Uno dei vantaggi della diagnostica per immagini digitale è che una volta acquisita, l immagine può essere modificata e visualizzata in diversi modi. Uno dei vantaggi della diagnostica per immagini digitale è che una volta acquisita, l immagine può essere modificata e visualizzata in diversi modi. Elaborazione dell immagine can be broken down into different classifications; image enhancement, image restoration, image analysis, image compression and image synthesis. 33 The following discussion will focus on the most commonly used image processing tools; image enhancement, some aspects of image analysis and image compression. Miglioramento dell immagine Le operazioni per il miglioramento dell immagine sono effettuate per migliorare l aspetto visivo dell immagine. Tra gli strumenti più comuni per il miglioramento si annoverano: 1. Brightness and Contrast Adjustments 2. Black/White Reversal 3. Pseudocolor Application 4. Sharpening 5. Zoom 6. Digital Subtraction 1. La regolazione della luminosità e/o del contrasto può salvare un immagine che non servirebbe a livello diagnostico, se fosse basata su pellicola. Sarebbe ideale che i recettori digitali fossero esposti con adeguate impostazioni di esposizione. Se i pixel non sono sovrasaturati con radiazioni, 14 è possibile modificare la luminosità o la densità, in modo da rendere leggibile l immagine. Questo si può ottenere attraverso l addizione o la sottrazione dello stesso valore ad ogni pixel. 14 Il contrasto può essere regolato modificando la distribuzione dei livelli di grigi nell immagine. Questa distribuzione è rappresentata nell istogramma dell immagine che visualizza la frequenza di ogni valore di grigio che appare nell immagine. Lo stretching dell istogramma ridistribuisce la gamma originale dei livelli di grigio sull intero range senza modificare l immagine stessa. 33 Il contrasto può essere regolato per produrre una visualizzazione ad elevato contrasto, molto utile e necessaria per l interpretazione della carie e una visualizzazione a basso contrasto, utile nell analizzare leggere variazioni nella malattia parodontale Un altra opzione è la visualizzazione delle strutture invertendo l immagine, in modo che le strutture radiolucenti appaiano radiopache e viceversa (Figura 9). Questo strumento può essere utile nel visualizzare il pattern trabecolare dell osso e del canale pulpare e l anatomia della camera. 13

14 Figura Il miglioramento dello pseudo-colore converte la scala di grigi dell immagine in colori. L applicazione di pseudo colori non è considerato uno strumento efficace per segmentare o visualizzare oggetti particolari all interno dell immagine. 33 Sebbene l applicazione del colore possa essere sviluppata in uno strumento più utile in futuro, la sua utilità come miglioramento non è ancora stata dimostrata. 14,35 4. I miglioramenti del contrasto dei bordi sono usati per mettere meglio in rilievo i bordi e si ottengono applicando diverse tecniche di filtraggio. 5. La funzione di zoom permette di ingrandire qualsiasi porzione dell immagine per migliorare i dettagli di visualizzazione. La visualizzazione della finestra permette allo specialista di determinare la posizione dello zoom incorniciando l area sull immagine originale. 6. La sottrazione digitale è considerata un miglioramento dell immagine, ma sarà presentata come argomento a parte successivamente. Analisi dell immagine Le operazioni di analisi dell immagine sono usate per acquisire informazioni non-pictorial dall immagine. 33 La misurazione è l operazione di analisi più comunemente usata nella radiografia clinica digitale. Tra gli strumenti di misurazione tipici vanno incluse le misurazioni lineari singole o multiple, la determinazione dell angolo, l applicazione di griglie e la taratura di oggetti noti e loro descrizione sull immagine. 36 I pixel possono essere misurati singolarmente o lungo una linea diretta sulle visualizzazioni dell istogramma, sia verticale, sia orizzontale. 36 Compressione delle immagini La compressione delle immagini è un processo di riduzione del file La finalità della compressione delle immagini è ridurre lo spazio di memoria occupato sul computer e di agevolare il recupero e la trasmissione dell immagine. La compressione diventa una funzione più importante con l aumento nel tempo del numero di cartelle di pazienti e di file immagine da memorizzare. Ci sono due tipi di compressione immagine: senza e con perdita di dati. Senza perdita la compressione mantiene tutte le informazioni in ogni pixel dell immagine originale ed è essenzialmente identica all immagine acquisita dal sistema di diagnostica per immagini digitali. Gli algoritmi per la compressione senza perdita di dati forniscono un grado molto limitato di riduzione del file, in un range di rapporti compreso tra 1:233 e 1:337, vale a dire una riduzione di circa metà/un terzo. Le immagini compresse senza perdita di dati richiedono più memoria per essere gestite e più tempo per essere trasmesse ad un sito remoto. La compressione con perdita di dati permette di comprimere maggiormente i file, ma con la perdita di alcuni dati. La compressione con perdita di dati si ottiene dividendo l immagine in blocchi più piccoli con scarto selettivo di dati. 37 Le immagini compresse con perdita di dati richiedono meno memoria per essere gestite e anche il tempo di trasmissione è ridotto. Il Joint Photographic Experts Group (JPEG) è un comune protocollo di compressione compatibile con 14

15 entrambe i tipi di compressione. 37 In diversi studi si sono fatte analisi precise per valutare fino a che punto è possibile comprimere file immagine potendo considerare queste ultime ancora diagnostiche. Nel 2002 Eraso et al. 37 giunsero alla conclusione che rapporti di compressione elevati avessero un impatto molto negativo sulla qualità diagnostica delle immagini digitali nel rilevare le lesioni periapicali. I risultati degli studi indicavano che i rapporti di compressione inferiori a 1:32 possono essere usati con sicurezza per procedure diagnostiche in Endodonzia. In un altra ricerca sugli effetti della compressione e il rilevamento delle lesioni periapicali indotte chimicamente, Koenig et al. 38 non scoprirono differenze significative tra immagini compresse e originali al livello di compressione con perdita di dati JPEG 1:23 e 1:28. Per quanto riguarda la diagnosi di carie, Pabla et al.. 39 studiarono gli effetti della compressione sul rilevamento della carie prossimale. Conclusero che la compressione Joint Photographic Experts Group File Interchange Format (JFIF) con un rapporto di 1:16 poteva essere usata senza deterioramenti significativi nella precisione diagnostica nell individuazione della carie prossimale.. 39 Uno studio precedente di Wenzel et al. 40 aveva concluso che i rapporti di compressione di 1:12 potevano essere usati per la diagnosi di carie, prima che la precisione e la qualità dell immagine venissero significativamente compromesse. La ricerca per analizzare la compressione delle immagini e i suoi effetti sulle finalità diagnostiche in odontoiatria è tuttora in corso. Radiografia a sottrazione digitale La radiografia a sottrazione digitale (DSR) è una tecnica usata per determinare le modifiche qualitative che si presentano tra due immagini prese in momenti diversi. La prima immagine è l immagine di base e la seconda mostra le modifiche che si sono presentate dal momento in cui era stata presa la prima immagine. 34 La DSR sottrae i valori pixel dalla prima immagine dai valori pixel della seconda immagine. 34 Il risultato del processo di sottrazione è la visualizzazione delle modifiche solo perché è stato rimosso tutto quello che non si è modificato. Per poter sottrarre le immagini, queste devono avere la stessa geometria di proiezione, lo stesso posizionamento dei recettori e le stesse dimensioni di file, in modo che l immagine sottratta fornisca le informazioni desiderate. È diventato disponibile un software di ricostruzione per correggere il corretto posizionamento e la geometria di proiezione per rendere la DSR più semplice da usare per gli specialisti. 34 Inoltre, le immagini digitali hanno dimensioni di file standard, che facilitano l operazione. 14 Le immagini sottratte possono rivelare l avanzare di una malattia o dimostrare l efficacia di un particolare trattamento. Nel 1998, Parsell et al. 41 condussero studi su diversi metodi di rilevamento di lesioni alle ossa porose della cavità orale scoprendo che la radiografia a sottrazione digitale con o senza miglioramento aumentava la probabilità di una corretta diagnosi di problemi alle ossa porose. In un altro studio di Danesh et a., 42 DRS si raffrontarono la massa ossea alveolare radiografica e la variazione nel livello di attacco clinico parondontale in seguito ad una rigenerazione del tessuto guidata. I ricercatori scoprirono un forte collegamento tra la valutazione radiografica a sottrazione digitale della massa ossea alveolare crestale e il livello di attacco clinico. 34 Questi e altri studi suggeriscono che la radiografia a sottrazione digitale si dimostrerà un utile strumento nella diagnosi e nel trattamento delle malattie dentali. 14 Utilità diagnostica È stata condotta una serie di studi per valutare l utilità diagnostica della radiografia digitale rispetto alla diagnostica per immagini basata su pellicola. Sebbene le conclusioni non siano unanimi, la maggior parte dei risultati dimostra che le immagini digitali hanno lo stesso valore delle immagini basate su pellicola per le finalità diagnostiche tipiche in odontoiatria. La seguente discussione citerà diversi studi relativi all utilità diagnostica nella carie, nella malattia parodontale e nella diagnosi della malattia periapicale. Sono state condotte molte ricerche per determinare se i recettori digitali diretti e indiretti sono precisi come la pellicola per la diagnosi della carie. I risultati indicano che gli attuali recettori digitali intraorali sembrano fornire un risultato diagnostico preciso come la pellicola. 43,44,45 Una serie di studi successivi ha valutato il rendimento di particolari sistemi digitali rispetto ad altri e alla pellicola. Nel 2002 Hintze et al. 46 studiarono la precisione del rilevamento della carie con pellicola E-speed e quattro sistemi di fosfori a memoria con due diversi tempi di esposizione. Per una carie prossimale non furono individuate differenze significative nella precisione diagnostica tra la pellicola E-speed e tre sistemi PSP (Dentopix, Digorabluer, Digorawhite) con il tempo di esposizione più lungo (25% di esposizione pellicola). 46 Per la carie occlusale, con un tempo di esposizione 15

16 più breve (10% dell esposizione pellicola) dei sistemi PSP si ottennero risultati meno precisi rispetto alla pellicola, ma con un impostazione più elevata solo un sistema PSP, il Digorablue, si dimostrò efficace quanto la pellicola. In uno studio del 2004 di Jacobs et al. si analizzò la precisione di 2 sistemi CCD (Dixi, SIdedixis) e di 2 PSP (Digora, Dentopix) nella misurazione della carie prossimale. Gli studiosi conclusero che le immagini radiografiche ottenute con i sistemi Dixi e Digora erano più precise rispetto a Sidexis e Dentopix nella misurazione della profondità della lesione cariosa. Diversi ricercatori hanno studiato l efficacia diagnostica della diagnostica per immagini digitali nella valutazione dell osso alveolare e delle lesioni parodontali. Nair et al. 48 non trovarono differenze significative nella capacità della pellicola E-speed e delle immagini digitali CCD Sidexis migliorate e non migliorate di rilevare con precisione l osso crestale alveolare. In un altra ricerca, De Smet et al. 49 stabilirono che i metodi di diagnostica per immagini intraorali convenzionali e digitali fornivano una precisione accettabile delle misurazioni del livello dell osso perimplantare. Tuttavia, Khoch et at. 50 conclusero nel loro studio del 2003 che le radiografie intraorali digitali dirette non erano un sostituto equivalente delle radiografie convenzionali nella valutazione dei livelli di osso alveolare. Sono stati condotti diversi studi per valutare l efficacia dei sensori della pellicola e digitali per rilevare le lesioni periapicali. Paurazas et al. 52 effettuarono uno studio relativo al rilevamento delle lesioni periapicali utilizzando la pellicola Ektaspeed Plus, CCD e sistemi di diagnostica per immagini CMOS-APS. Non furono scoperte differenze significative nella performance diagnostica tra le tre modalità nel rilevamento delle lesioni ossee periapicali. Per fare un raffronto, Wallace et al. 52 analizzarono l efficacia diagnostica della pellicola e dei sensori digitali nel rilevamento delle lesioni periapicali simulate e conclusero che la pellicola mostrava la massima sensibilità e specificità, seguita dal PSS e dalle immagini CCD, quando gli osservatori erano in grado di regolare il contrasto dell immagine digitale e i miglioramenti della luminosità. Nel 2002 Friedlander et al. misero a confronto le immagini digitali e la pellicola nella percezione di delle lime endodontiche fini e delle lesioni periapicali e scoprirono che la radiografia digitale con piastra al fosforo era inferiore rispetto alla radiografia convenzionale, per quanto riguarda la chiarezza delle lime endodontiche sottili sulla lunghezza di lavoro o le radiolucenze periapicali. Several studies have been conducted to evaluate the efficacy of film and digital sensors to detect periapical lesions. Paurazas et al. 51 conducted a study regarding the detection of periapical lesions using Ektaspeed Plus film, CCD, and CMOS-APS imaging systems. No significant difference in diagnostic performance was found among the three modalities in the detection of periapical bony lesions. By comparison, Wallace et al. 52 investigated the diagnostic efficacy of film and digital sensors in the detection of simulated periapical lesions and concluded that film displayed the highest sensitivity and specificity followed by PSP and CCD images when observers were able to adjust digital image contrast and brightness enhancements. In 2002, Friedlander et al. 53 compared PSP digital images with film in the perception of fine endodontic files and periapical lesions and found that phosphor-plate digital radiography was inferior to conventional radiography for clarity of fine endodontic files at working length or periapical radiolucencies. Output immagine Dopo aver acquisito l immagine, lo specialista può valutare il risultato sul monitor di un computer. Al fine di condividere le informazioni con altri professionisti del settore, l immagine deve essere stampata o inviata elettronicamente ad un altro sito. L immagine visualizzata sul monitor appare spesso diversa dalla versione stampata. 54 Il risultato dipende dalla stampante e dalla carta usata. Ci sono diverse stampanti e diversi supporti (ad esempio lucidi, carta termica, carta patinata, ecc. ) disponibili per la stampa di immagini digitali. Il costo dell unità, i requisiti della carta, la risoluzione di stampa e la scala di grigi sono importanti considerazioni da fare per la selezione di una stampante. Una stampante da 600 dpi deve essere in grado di visualizzare con precisione una risoluzione immagine di circa 12 lp/. 14 Inoltre, la stampante deve essere in grado di riprodurre un immagine con 28 o 256 tonalità di grigio. 14 Teleradiografia Il trasferimento di un immagine digitale ad un sito remoto si definisce teleradiografia. A tale scopo, il mittente e il destinatario devono essere in grado di generare un immagine che possa essere letta da diversi programmi software o avere lo stesso software. Le dimensioni del file influenzano il tempo di trasmissione, come già accennato per la compressione delle immagini. La teleradiografia ha il potenziale per effettuare un consulto fuori sede, per la presentazione di un assicurazione e per un migliore accesso alla cura di pazienti in posti lontani. La capacità di espandere queste funzioni e di condividere le informazioni in modo sicuro è facilitata dallo Standard DICOM. 16

17 Standard DICOM Lo standard Il DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) è un protocollo che descrive la formattazione e lo scambio di immagini e delle relative informazioni. La professione medica ha sviluppato e adottato lo standard DICOM per ovviare a problemi legati alla comunicazione di sistemi di diagnostica per immagini e alle difficoltà di scambiare dati. 14 Questo standard è ora riconosciuto a livello internazionale per la diagnostica per immagini biomedica e fornisce un formato fisico logico per lo scambio di dati tra sistemi di diversi produttori. 55 L odontoiatria ha affrontato ostacoli simili a quelli riscontrati in medicina, con l incorporazione della diagnostica per immagini digitale nella pratica odontoiatrica. I fornitori di radiografia digitale producono sistemi che hanno adottato le capacità dello standard DICOM. I sistemi radiografici digitali conformi al DICOM utilizzano formati di file che sono accettati universalmente, permettendo così il trasferimento delle immagini o la teleradiografia per diverse finalità. 14 Riassunto La radiografia digitale è l innovazione più recente nella diagnostica per immagini digitali in odontoiatria. I sistemi di radiografia digitale utilizzano la tecnologia informativa e i rilevatori sensibili alla radiazioni che catturano l immagine, la convertono in dati numerici e permettono la visualizzazione dell immagine su monitor. Le immagini digitali possono essere migliorate dopo essere state acquisite, per poi essere debitamente salvate, richiamate, stampate o trasmesse. La radiografia digitale riduce l esposizione alle radiazioni del paziente ed elimina la necessità della camera oscura e dei processi chimici. La qualità delle immagini prodotte continua a dipendere dall abilità tecnica del professionista. Le immagini radiografiche digitali sono considerate equiparabili alla pellicola, nella loro capacità di diagnosticare carie, perdita della massa ossea parodontale e lesioni periapicali. 17

18 Per ricevere un credito formativo di Formazione Continua per questo corso, è necessario svolgere il test online. Andate su www. dentalcare. com e troverete questo corso nella sezione dedicata alla Formazione Continua. Anteprima test del corso 1. I dati analogici sono definiti o caratterizzati come: a. Informazioni rappresentate dai numeri 0 e 1. b. Una scala di grigi continua da nero a bianco. c. La qualità del raggio X primario. d. Fasci discontinui di energia fotonica. e. La media della quantità di energia pixel. 2. Quale dei seguenti è considerato uno svantaggio della radiografia digitale? a. Teleradiografia b. Immagini facilmente salvate. c. Maggiore range dinamico. d. Costo iniziale del sistema digitale. e. Eliminazione del processo chimico. 3. Un dispositivo a carica accoppiata usata per la radiografia intraorale è dotato di tutte le seguenti caratteristiche, tranne una. Qual è l eccezione? a. Struttura del ricettore spessa e rigida. b. I pixel sono collocati sono disposti in modo lineare. c. Sono disponibili sia il formato con cavo, sia wireless. d. Le immagini acquisite sono visualizzate quasi istantaneamente. e. L area attiva per la rilevazione immagine è è più piccola. 4. Quali dei seguenti recettori per la diagnostica per immagini richiede un processo di scansione per digitalizzare e visualizzare l immagine? a. Conduttore ossido di metallo complementare. b. Piastra fotostimolabile al fosforo. c. Sensore accoppiato con fibra ottica. d. Sensore schermo a scintillazione. e. Dispositivo a carica accoppiata. 5. Tra le seguenti affermazioni, quale NON descrive i recettori su piastre ai fosfori di memoria intraorali? a. Struttura sottile e flessibile. b. Wireless, senza cavo. c. Cancellazione necessaria prima del riutilizzo. d. Sensibile ai graffi da emulsione. e. Stessa piastra usata per prendere ogni immagine. 6. Nella radiografia intraorale, quali dei seguenti errori si può correggere senza prendere nuovamente l immagine? a. Sottoesposizione b. Collocazione pellicola c. Taglio delle corone d. Sovrapposizione e. Cattive coperture 18

19 7. Quando i recettori digitali sono raffrontati con la pellicola E speed, la radiografia intraorale può raggiungere una riduzione dell esposizione alle radiazioni in un range compreso tra: a. 20% - 30% b. 30% - 40% c. 40% - 50% d. 50% - 60% e. 60% - 70% 8. Sebbene la radiazione ionizzante sia usata per generare radiografie digitali, la dose è così bassa da non richiedere misure di protezione per il paziente e l operatore. La facilità di prendere più volte le immagini radiografiche digitali contribuisce a riesposizioni non necessarie e a compromettere la riduzione della dose. a. Entrambe le affermazioni sono VERE. b. Entrambe le affermazioni sono FALSE. c. La prima affermazione è VERA; la seconda è FALSA. d. La prima affermazione è FALSA; la seconda è VERA. 9. Nella radiografia digitale il contrasto può essere regolato attraverso. a. La modifica della luminosità b. La ridistribuzione dei livelli di grigio c. L applicazione di pseudo-colori d. Invertendo l immagine da nero a bianco e. Filtrando l immagine per ridurre i disturbi 10. La tecnica preferita per prendere immagini digitali periapicali intraorali è la. a. Tecnica di messa in parallelo b. La tecnica bite-wing c. La tecnica dell angolo diviso in due d. La tecnica tomografica e. La tecnica occlusale topografica 11. Il metodo consigliato per la disinfezione dei sensori digitali intraorali è la tecnica spruzzopanno-spruzzo. Normalmente gli strumenti recettori sono in grado di tollerare i metodi di sterilizzazione come quello in autoclave a vapore, prima di essere riutilizzati. a. Entrambe le affermazioni sono VERE. b. Entrambe le affermazioni sono FALSE. c. La prima affermazione è VERA; la seconda è FALSA. d. La prima affermazione è FALSA; la seconda è VREA. 12. La diagnostica per immagini digitale extraorale si può effettuare sia con CCD, sia con i recettori digitali PSP. La radiografia digitale panoramica elimina sia gli errori di elaborazione, sia di posizionamento del paziente. a. Entrambe le affermazioni sono VERE. b. Entrambe le affermazioni sono FALSE. c. La prima affermazione è VERA; la seconda è FALSA. d. La prima affermazione è FALSA; la seconda è VREA. 19

20 13. L analisi delle immagini comprende tutte le seguenti operazioni al computer, tranne una. Quale di queste è l eccezione? a. Calibrazione dell oggetto b. Sottrazione digitale c. Applicazione di una griglia d. Determinazione dell angolo e. Misurazioni lineari 14. La radiografia digitale produce immagini paragonabili alla diagnostica per immagini basata su pellicola per quanto riguarda il rilevamento di carie, la malattia parodontale e la malattia periapicale. La radiografia basata su pellicola produce immagini con una risoluzione maggiore rispetto ai sistemi di diagnostica per immagini digitale CCD e PSP. a. Entrambe le affermazioni sono VERE. b. Entrambe le affermazioni sono FALSE. c. La prima affermazione è VERA; la seconda è FALSA. d. La prima affermazione è FALSA; la seconda è VREA. 15. Qual è lo scopo di applicare una funzione di miglioramento del contrasto dei bordi? a. Modificare la densità o il grado di carica. b. Invertire oggetti radiolucenti e radiopachi. c. Mettere in evidenza bordi o i margini delle strutture. d. Ingrandire alcuni aspetti dell immagine. e. Applicare colori per dimostrare la variazione nei livelli di grigio. 16. Quale delle seguenti affermazioni descrive le tecniche di compressione con perdita di dati? a. Mantiene tutte le informazioni in ogni pixel dell immagine originale. b. Richiede un tempo di trasmissione più lungo quando il file è inviato fuori sede. c. Riduce la quantità di memoria richiesta per salvare l immagine. d. Riduce le dimensioni del file nell ordine di un terzo/della metà rispetto all originale. e. Non è un metodo accettabile per salvare immagini odontoiatriche. 17. La compressione senza perdita di dati si ottiene suddividendo le informazioni in blocchi più piccoli e rimuovendo selettivamente i dati. I rapporti di compressione elevati al di sopra di 1:32 hanno un impatto fortemente negativo sulla qualità diagnostica dell immagine digitale. a. entrambe le affermazioni sono VERE. b. entrambe le affermazioni sono FALSE. c. la prima affermazione è VERA; la seconda è FALSA. d. la prima affermazione è FALSA; la seconda è VREA. 18. Delle seguenti descrizioni, quale non è precisa riguardo alla sottrazione digitale? a. Due immagini prese in momenti diversi. b. Metodo per rilevare leggere variazioni. c. Il processo rimuove tutte le informazioni che sono state modificate. d. Le immagini per la sottrazione devono essere quasi identiche. e. L immagine appare diverse da una radiografia convenzionale. 20

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