Evaluation of the influence of the unit and skull rotation on cortical bone thickness in cone beam computed tomography images

A tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) tem sido uma ferramenta de auxílio no diagnóstico, com várias aplicações clínicas. Devido ao aumento das diversas possibilidades de aquisição da imagem, há uma grande necessidade de um constante ajuste da imagem para cada proposta de diagnóstico. A avaliação da cortical óssea é importante para os casos de planejamento de implante imediato e para os casos em que há a necessidade de movimentação ortodôntica extensa. Entretanto, alguns fatores de qualidade de imagem devem ser considerados para uma acurada visualização da cortical óssea. Assim, com o presente estudo avaliou a influência do grau de rotação do aparelho, 3600 e 1800, bem como a influência de diferentes posições do crânio na avaliação da espessura da cortical óssea em imagens de TCFC. Para tanto, foram utilizados 11 crânios de humanos nos quais foram selecionados 59 dentes da maxila e mandíbula para avaliação de suas corticais ósseas. As imagens foram adquiridas no aparelho de TCFC Accuitomo 170, com voxel de 0,16mm, em quatro diferentes aspectos com relação à rotação do aparelho e posição do crânio respectivamente (protocolo 1: 3600/00; protocolo 2: 1800/00; protocolo 3: 1800/900; protocolo 4: 1800/1800). Para a avaliação das imagens, a cortical óssea foi classificada em três grupos de acordo com a condição ou espessura (cortical ausente, cortical fina e cortical espessa). No total 472 imagens bidimensionais (2D), referentes a cortes sagitais, foram avaliadas por três radiologistas previamente calibrados. Para concordância intra e interobservador foi utilizado o teste kappa e para avaliação das espessuras das corticais ósseas em relação ao real e entre os diferentes tipos de imagem foi utilizado o teste de Wilcoxon Signed Ranks. O teste de Kappa ponderado foi utilizado para comparar as diferentes condições da espessura óssea nos quatro protocolos de imagem. O nível de significância estabelecido foi de 95% (α=0,05). Os resultados obtidos mostraram que a concordância intraobservador variou de quase perfeita (k=0,87) a moderada (k=0,50) e a concordância interobservador variou de substancial (k=0,79) a moderada (k=0,56). De acordo com os resultados obtidos, observou-se que apenas para o protocolo 1 na região da cortical lingual, não houve diferença estatística entre as imagens e o padrão-ouro. Quando avaliando a cortical lingual, os maiores valores de concordância foram observados no protocolo 3, quando esta era ausente (k=0,80) e fina (k=0,47), já para cortical lingual espessa, o mais concordante foi o protocolo 2 (k=0,60). Avaliando-se somente a cortical vestibular, quando esta era ausente, o protocolo 3 exibiu o maior valor de concordância (k=0,61), enquanto que o protocolo 4 foi o mais concordante para cortical vestibular fina (k=0,38) e o protocolo 2 para a cortical vestibular espessa (k=0,40). Concluiu-se que o diagnóstico da espessura da cortical óssea não apresenta concordância perfeita com as imagens de TCFC, exceto para a região da cortical lingual no protocolo 1. Houve uma maior dificuldade de diagnóstico para a cortical vestibular em relação a lingual. Além disso, quando a espessura é mais fina, mais difícil é o diagnóstico.The cone beam computed tomography (CBCT) has been a complement tool in diagnosis of many clinical applications. Due to the increase of the various possibilities of imaging, there is a great need for an image adjustment for each proposal to be diagnosed. The evaluation of cortical bone is important for implants pos-extraction placement and in cases requiring extensive orthodontic movement. However, some factors of image quality should be considered for accurate visualization of cortical bone. Thus, this study aimed to evaluate the influence of the arc rotation (3600 and 1800), and the influence of different positions of the skull to assess the thickness of buccal and lingual cortical bone in CBCT images. For this, 59 teeth of 11 human skulls in both arcs were selected. Images were made on Accuitomo 170 CBCT. The voxel size used was 0.16 mm. Four different aspects of image regarding the rotation of the device and position of the skull were made respectively (protocol 1: 3600/00; protocol 2: 1800/00; protocol 3: 1800/900; protocol 4: 1800/1800). For evaluation of the images, the cortical bone was classified into three groups according to the condition or the thickness (absent cortical, thin cortical, and thick cortical). A total of 472 two-dimensional images (2D) in sagittal sections were evaluated by three radiologists previously calibrated. For intra- and interobserver agreement kappa test was used. Wilcoxon Signed Ranks test was used to assess the cortical bone thickness compared to the gold standard and among different protocols. Ponderate Kappa test was used to compare conditions of cortical bone among protocols. The significance level was set at 95% (α=0.05). The results showed that the intraobserver agreement ranged from almost perfect (k=0.87) to moderate (k=0.50) and interobserver agreement ranged from substantial (k=0.79) to moderate (k=0.56). According to the results obtained, the protocol 1 showed that no statistical difference between the images and the gold standard was found only in lingual cortical bone region. When evaluating lingual cortical, higher reliability values was found with protocol 3 for absent (k=0.80) and thin (k=0.47), while for thick cortical in lingual side, the more consistent was the protocol 2 (k=0.60). Evaluating only buccal cortical side, the protocol 3 obtained the best agreement value for absent, (k=0.61), while the protocol 4 was better for thin cortical in buccal side (k=0.38), and protocol 2 for thick cortical in buccal side (k=0.40). It was concluded that the diagnosis of cortical bone thickness do not show agreement with CBCT images, except for lingual cortical bone in the protocol 1. There was more difficult diagnosis in buccal cortical compared to lingual cortical side. In addition, when the thickness is thinner more difficult the diagnosis is