Digital Radiography in Dentistry: Moving from Film

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
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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
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directed to the provider or to ADA CERP at:
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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
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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 1984. 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
• Radiografia a sottrazione digitale
• Utilità diagnostica
• Output immagine
Teleradiografia
Standard DICOM
• Riassunto
• Test del corso
• Fonti
• Notizie sull’autore
•
•
•
•
•
•
•
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
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).
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algorithm – calcolo matematico adattato al computer,
applicato ai dati non elaborati durante la ricostruzione
delle immagini. reconstruction.
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).
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.
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.
lettura intera dell’immagine – matrice o layout di
pixel in colonne e file; formato per recettori digitali
diretti intraorali.
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.
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.
risoluzione a contrasto – la capacità di distinguere
piccole modifiche nella densità in un’immagine.
sistema numerico binario – linguaggio informatico
nel quale due numeri, 0 e 1, vengono utilizzati per
rappresentare informazioni.
Glossario D-G
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.
densità – grado totale di nero o scurimento
dell’immagine di una pellicola esposta; paragonabile alla
luminosità nella diagnostica per immagini digitale.
luminosità – equivalente digitale della densità o del
grado complessivo di scurimento dell’immagine.
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.
compressione dei dati – metodo di archiviazione dei
dati che necessita di meno spazio o memoria.
byte – Un gruppo di otto bit che rappresenta un
carattere o un numero. Il numero di byte possibili nel
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linguaggio informatico è 2 o 256.
bus – percorso utilizzato dal computer per trasferire dati.
immagine digitale – un’immagine video in formato pixel
che può essere archiviata nella memoria del computer
per essere elaborata.
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.
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.
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.
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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 90°-135° rispetto al raggio primario, per
ridurre al minimo l’esposizione durante il lavoro.
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.
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.
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.
DVD (digital video disk) – disco ad alta densità utilizzato
per archiviare dati in una gamma da 4,7 a 17 GB.
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.
gamma dinamica – la gamma numerica di ogni pixel;
in termini visivi si riferisce al numero di toni di grigio
che possono essere rappresentati.
sensore indiretto – recettore che riceve raggi x per
esposizione e conserva l’energia fino a che non viene
rilasciata tramite un processo di scansione.
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.
input – processo di trasferimento di informazioni in una
memoria primaria.
intensità – la relativa luminosità di parte di un’immagine.
fibra ottica – sottili fibre trasparenti di vetro o materiale
plastico che trasmettono luce attraverso la loro
lunghezza tramite un riflesso interno.
Jaz Drive – drive di disco ad alta capacità fabbricato da
Iomega Corporation, che può contenere 1 GB di dati su un
disco rimovibile.
filtro – elaborazione dell’immagine digitale o analogica
utilizzata per migliorare o modificare un’immagine.
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.
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.
latitudine – misurazione della gamma di esposizioni che
produrranno densità utilmente distinguibili su una pellicola.
gigabyte (GB) – unità di archiviazione dei computer
equivalente a un miliardo di byte.
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.
livello di grigio – misurazione della luminosità o
dell’intensità dell’immagine in una gamma fra nero e
bianco.
Glossario H-M
array lineare – detector allo stato solido che consiste
in una singola fila di pixel; utilizzato nella diagnostica per
immagini digitale diretta extraorale.
hardware – le parti fisiche o componenti di un computer.
coppia di linee – una barra con interspazio di uguale
lunghezza; utilizzata per quantificare la risoluzione di
un’immagine.
istogramma – rappresentazione grafica della
frequenza di ogni valore di grigio che appare
nell’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.
drive per disco rigido – hardware che contiene il disco
rigido o il disco di archiviazione all’interno del computer.
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senza perdita di dati – metodo di archiviazione
in cui non viene persa alcuna informazione nella
compressione di un file.
pixel – elemento delle immagini; singola cellula della
matrice dell’immagine in cui il valore della cellula determina
la luminosità.
megabyte (MB) – unità di archiviazione dei computer
equivalente a un milione di byte.
barriera primaria – barriera protettiva adatta ad assorbire il
raggio primario o utile.
megahertz (MHz) – unità di misura utilizzata per
determinare la velocità di un microprocessore; indica
il numero di istruzioni per secondo eseguite dal
microprocessore.
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.
memoria – archiviazione ad alta velocità e di ampia
capacità nel computer, dove i dati e le immagini
vengono archiviati e recuperati.
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.
MOD (Magneto-optical Disk Drive) – dispositivo con
disco ottico usato per l’archiviazione dei dati digitali.
resa della nitidezza – operazione del computer per
migliorare i contorni.
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.
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.
disturbo – informazioni non desiderate o irrilevanti che
interferiscono o disturbano le informazioni diagnostiche.
frequenza spaziale – misurazione della risoluzione
espressa in coppie di linee per millimetro.
sistema operativo (OS - operative system) – un
sistema informatico che collega il computer all’utente.
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.
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.
fosforo fotostimolabile – altro termine o nome per i
recettori con piastra fotostimolabile al fosforo.
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.
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.
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.
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.
fotostimolazione – emissione di luce visibile dopo la
sollecitazione da parte di un raggio laser.
template – una struttura o formato utilizzata per creare
un documento o file simile, ma che può presentare delle
piccole differenze.
tubo fotomoltiplicatore – tubo di elettroni che
converte la luce visibile in un segnale elettrico.
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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.
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.
workstation – sistema di computer desktop spesso
collegati a sistemi informatici più grandi, che permettono
agli utenti di trasferire e condividere informazioni.
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.
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.
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
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 600-800 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
®
3-5
JAZ , MOD).
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
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che il dentista e gli altri collaboratori professionisti
del settore dentale siano aggiornati su tutte le ultime
tendenze del settore odontoiatrico.
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.
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.
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. 16-18 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
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
8-bit è 2 = 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
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
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10 - 11 lp/mm. 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.
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
19
attivato da europio.
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).
Le piastre fotostimolabili al fosforo (PSP) note anche
piastre ai fosfori a memoria (SPP) usano recettori
indiretti. Le PSP/SPP sono recettori flessibili, wireless
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
Figura 3. I recettori PSP esposti devono essere
Recettori indiretti
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
®
8
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
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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
21
dei graffi prodotti. Quindi le piastre devono essere
controllate per segni di usura regolarmente e può
21
essere necessario sostituirle dopo 50 usi. Un altro
studio ha preso in considerazione gli effetti di diverse
condizioni di conservazione e diversi intervalli di tempo
22
tra l’esposizione e la scansione delle piastre. Martins
22
et al 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.
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
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
14,16
to produce the digital image,
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
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
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rivestimento in plastica, compresa una porzione del
cavo che arriva dalla bocca (Figura 5).
per garantire che la barriera non si strappi mentre
viene trattata con gli strumenti.
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
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.
Evaluate
result;
retake,
enhance
and/or
save as needed.
Figura 5. Step
Gli 9strumenti
per
i piani
paralleli
sono
consigliati
per la radiografia intraorale.
I sensori disinfettati
sono
collocati
nello
strumento
con
unasteps
barriera
Step 10 Or
acquire
additional
images
as needed,
repeat
8 and 9di
ascontrollo contro
appropriate.
le infezioni posizionata
sul sensore, sul blocco del morso e sul cavo collegato.
Adapted
from: Williamson
GF. Digital
radiography
J Prac Hyg, Montage Media Corporation, NovemberStrumenti:
Dentsply
Rinn
LLC,
Elgin,in dentistry.
Illinois;
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, NovemberDecember, 2004;13.
10
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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
25
posizionamento dei recettori rigidi. Versteeg et al.
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. 26-28 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
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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
21
diagnostica dell’immagine.
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.
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
9
active area was a narrow region in the receptor center.
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,
29
vertical, rigid digital receptor. 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).
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
8,9
As with intraoral digital imaging, dose reduction,
9
elimination of the darkroom, the ability to enhance
31
and analyze the image, 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
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Sicurezza delle radiazioni e protezione
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
33
synthesis. The following discussion will focus on the
most commonly used image processing tools; image
enhancement, some aspects of image analysis and
image compression.
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.
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:
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
32
più immagini rispetto a chi usava PSP e pellicola. 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
32
le finalità della correzione degli errori. In alcuni casi
la riduzione della dose era annullata dall’aumento del
32
numero delle immagini prese. 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
32
dose dal 50% all’80%. 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.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Brightness and Contrast Adjustments
Black/White Reversal
Pseudocolor Application
Sharpening
Zoom
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
14
dello stesso valore ad ogni pixel. 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
33
l’immagine stessa. 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
34
variazioni nella malattia parodontale
27,32
Elaborazione della diagnostica per
immagini
2. 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.
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
13
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Figura 9.
essere misurati singolarmente o lungo una linea diretta
sulle visualizzazioni dell’istogramma, sia verticale, sia
36
orizzontale.
3. 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
33
particolari all’interno dell’immagine. Sebbene
l’applicazione del colore possa essere sviluppata in
uno strumento più utile in futuro, la sua utilità come
14,35
miglioramento non è ancora stata dimostrata.
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.
4. I miglioramenti del contrasto dei bordi sono usati
per mettere meglio in rilievo i bordi e si ottengono
applicando diverse tecniche di filtraggio.
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
37
con scarto selettivo di dati. Le immagini compresse
con perdita di dati richiedono meno memoria per essere
gestite e anche il tempo di trasmissione è ridotto.
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
33
acquisire informazioni non-pictorial dall’immagine. 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
36
e loro descrizione sull’immagine. I pixel possono
Il Joint Photographic Experts Group (JPEG) è un
comune protocollo di compressione compatibile con
14
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37
34
entrambe i tipi di compressione. 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
37
2002 Eraso et al. 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.
rendere la DSR più semplice da usare per gli specialisti.
Inoltre, le immagini digitali hanno dimensioni di file
14
standard, che facilitano l’operazione.
Le immagini sottratte possono rivelare l’avanzare di
una malattia o dimostrare l’efficacia di un particolare
41
trattamento. Nel 1998, Parsell et al. 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
42
ossa porose. In un altro studio di Danesh et a., 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
34
ossea alveolare crestale e il livello di attacco clinico.
Questi e altri studi suggeriscono che la radiografia a
sottrazione digitale si dimostrerà un utile strumento nella
14
diagnosi e nel trattamento delle malattie dentali.
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
39
di carie, Pabla et al.. 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
39
nell’individuazione della carie prossimale.. Uno studio
40
precedente di Wenzel et al. 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.
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
43,44,45
un risultato diagnostico preciso come la pellicola.
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
34
momento in cui era stata presa la prima immagine.
La DSR sottrae i valori pixel dalla prima immagine
34
dai valori pixel della seconda immagine. 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
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
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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.
digital sensors to detect periapical lesions. Paurazas
51
et al.
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
52
lesions. By comparison, Wallace et al. 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
53
brightness enhancements. In 2002, Friedlander et al.
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.
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.
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
54
stampata. 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
14
un’immagine con 28 o 256 tonalità di grigio.
Sono stati condotti diversi studi per valutare l’efficacia
dei sensori della pellicola e digitali per rilevare le
52
lesioni periapicali. Paurazas et al. 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,
52
Wallace et al. 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
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
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Riassunto
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
14
dati. Questo standard è ora riconosciuto a livello
internazionale per la diagnostica per immagini biomedica
e fornisce un formato fisico logico per lo scambio di
55
dati tra sistemi di diversi produttori. 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
14
per diverse finalità.
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.
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1. I dati analogici sono definiti o caratterizzati come:
a.
b.
c.
d.
e.
Informazioni rappresentate dai numeri 0 e 1.
Una scala di grigi continua da nero a bianco.
La qualità del raggio X primario.
Fasci discontinui di energia fotonica.
La media della quantità di energia pixel.
2. Quale dei seguenti è considerato uno svantaggio della radiografia digitale?
a.
b.
c.
d.
e.
Teleradiografia
Immagini facilmente salvate.
Maggiore range dinamico.
Costo iniziale del sistema digitale.
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.
b.
c.
d.
e.
Struttura del ricettore spessa e rigida.
I pixel sono collocati sono disposti in modo lineare.
Sono disponibili sia il formato con cavo, sia wireless.
Le immagini acquisite sono visualizzate quasi istantaneamente.
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.
b.
c.
d.
e.
Conduttore ossido di metallo complementare.
Piastra fotostimolabile al fosforo.
Sensore accoppiato con fibra ottica.
Sensore schermo a scintillazione.
Dispositivo a carica accoppiata.
5. Tra le seguenti affermazioni, quale NON descrive i recettori su piastre ai fosfori di memoria
intraorali?
a.
b.
c.
d.
e.
Struttura sottile e flessibile.
Wireless, senza cavo.
Cancellazione necessaria prima del riutilizzo.
Sensibile ai graffi da emulsione.
Stessa piastra usata per prendere ogni immagine.
6. Nella radiografia intraorale, quali dei seguenti errori si può correggere senza prendere
nuovamente l’immagine?
a.
b.
c.
d.
e.
Sottoesposizione
Collocazione pellicola
Taglio delle corone
Sovrapposizione
Cattive coperture
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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.
b.
c.
d.
e.
20%
30%
40%
50%
60%
-
30%
40%
50%
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.
b.
c.
d.
Entrambe le affermazioni sono VERE.
Entrambe le affermazioni sono FALSE.
La prima affermazione è VERA; la seconda è FALSA.
La prima affermazione è FALSA; la seconda è VERA.
9. Nella radiografia digitale il contrasto può essere regolato attraverso ____________.
a.
b.
c.
d.
e.
La modifica della luminosità
La ridistribuzione dei livelli di grigio
L’applicazione di pseudo-colori
Invertendo l’immagine da nero a bianco
Filtrando l’immagine per ridurre i disturbi
10. La tecnica preferita per prendere immagini digitali periapicali intraorali è la ____________.
a.
b.
c.
d.
e.
Tecnica di messa in parallelo
La tecnica bite-wing
La tecnica dell’angolo diviso in due
La tecnica tomografica
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.
b.
c.
d.
Entrambe le affermazioni sono VERE.
Entrambe le affermazioni sono FALSE.
La prima affermazione è VERA; la seconda è FALSA.
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.
b.
c.
d.
Entrambe le affermazioni sono VERE.
Entrambe le affermazioni sono FALSE.
La prima affermazione è VERA; la seconda è FALSA.
La prima affermazione è FALSA; la seconda è VREA.
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13. L’analisi delle immagini comprende tutte le seguenti operazioni al computer, tranne una.
Quale di queste è l’eccezione?
a.
b.
c.
d.
e.
Calibrazione dell’oggetto
Sottrazione digitale
Applicazione di una griglia
Determinazione dell’angolo
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.
b.
c.
d.
Entrambe le affermazioni sono VERE.
Entrambe le affermazioni sono FALSE.
La prima affermazione è VERA; la seconda è FALSA.
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.
b.
c.
d.
e.
Modificare la densità o il grado di carica.
Invertire oggetti radiolucenti e radiopachi.
Mettere in evidenza bordi o i margini delle strutture.
Ingrandire alcuni aspetti dell’immagine.
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.
b.
c.
d.
e.
Mantiene tutte le informazioni in ogni pixel dell’immagine originale.
Richiede un tempo di trasmissione più lungo quando il file è inviato fuori sede.
Riduce la quantità di memoria richiesta per salvare l’immagine.
Riduce le dimensioni del file nell’ordine di un terzo/della metà rispetto all’originale.
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.
b.
c.
d.
entrambe le affermazioni sono VERE.
entrambe le affermazioni sono FALSE.
la prima affermazione è VERA; la seconda è FALSA.
la prima affermazione è FALSA; la seconda è VREA.
18. Delle seguenti descrizioni, quale non è precisa riguardo alla sottrazione digitale?
a.
b.
c.
d.
e.
Due immagini prese in momenti diversi.
Metodo per rilevare leggere variazioni.
Il processo rimuove tutte le informazioni che sono state modificate.
Le immagini per la sottrazione devono essere quasi identiche.
L’immagine appare diverse da una radiografia convenzionale.
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19. La teleradiografia è ____________.
a.
b.
c.
d.
e.
Un meccanismo per determinare i dpi della stampante
Un metodo per fare il backup di dati numerici
Una tecnica per migliorare le immagini digitali
Il trasferimento di un’immagine digitale ad un sito lontano
La capacità di modificare il formato del file immagine e il formato
20. Tutte le seguenti affermazioni sono descrizioni corrette dello standard DICOM, tranne una.
Quale di queste è l’eccezione?
a.
b.
c.
d.
e.
Protocollo per formattare e scambiare immagini.
Standard accettato a livello internazionale per la diagnostica per immagini biomedica.
Permette l’interazione tra vari sistemi diversi.
Facilita la capacità di inviare dati elettronicamente per un consulto.
Richiede che mittente e destinatario abbiano gli stessi programmi software.
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Notizie sull’autore
Gail F. Williamson, RDH, MS
Gail F. Williamson è Professor di Dental Diagnostic Sciences presso il Department of
Oral Pathology, Medicine and Radiology presso l’Indiana University School of Dentistry di
Indianapolis, Indiana. Ha ricevuto un A. S. in Dental Hygiene, un B. S. in Allied Health e
un M. S. in Education dall’Indiana University. È Director of Allied Dental Radiology e Course
Director for Dental Assisting and Dental Hygiene Radiology Courses. La Prof. Williamson
ha ricevuto numerosi riconoscimenti per l’eccellenza nell’insegnamento nell’arco di tutta
la sua lunghissima carriera. Ha pubblicato diversi testi e si occupa di numerosi corsi di
formazione continua sulla radiologia orale e maxillofacciale a livello nazionale, regionale,
statale e regionale. Attiva nelle organizzazioni professionali, attualmente è impegnata presso il Council of Sections
Administrative Board of the American Dental Education Association ed è Councillor of Academy Affairs e Presidente
dell’Annual Session Committee of the American Academy of Oral and Maxillofacial Radiology.
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