Influence of an artifact reduction tool on the diagnosis of vertical root fractures in teeth with metal posts

O objetivo neste trabalho foi verificar a influência da ferramenta para redução de artefato (FRA) na qualidade da imagem e no diagnóstico de FRVs, em dentes com pino metálico intracanal. A amostra foi composta por trinta dentes unirradiculares, que tiveram suas coroas removidas e seus canais instrumentados. Do total, foram induzidas fraturas completas e incompletas em vinte raízes e ao final, todas as raízes foram divididas em três grupos: controle (n=10), fratura radicular completa (n=10) e fratura radicular incompleta (n=10). Cada raiz recebeu um pino metálico intracanal e foi escaneada duas vezes no tomógrafo Picasso Trio 3D® (Vatech, Hwaseong, Coreia do Sul): uma sem e uma com o emprego da FRA. As imagens foram avaliadas objetiva e subjetivamente. A avaliação objetiva foi feita no ImageJ (NIH, Bethesda, MD, EUA), em uma região de interesse circular padronizada, na qual foram mensuradas os valores médios e a variação dos tons de cinza e a taxa contraste-ruído (TCR) nas imagens com e sema FRA. A avaliação subjetiva foi realizada de duas formas: inicialmente, cinco avaliadores (cirurgiões-dentistas, especialistas em Radiologia Odontológica) treinados analisaram as imagens no software EZ3D quanto à presença de FRV, utilizando uma escala de cinco pontos: Posteriormente, um avaliador quantificou os artefatos formados. Foram avaliados o cupping, as bandas hipodensas e as estrias hiperdensas. A imagem obtida com FRA foi comparada à sua respectiva sem FRA para atribuição de um dos três escores: (0) não houve mudança na quantidade de artefato formado; (1) houve diminuição e (2) houve aumento. As concordâncias intra e interexaminador foram avaliadas pelo teste Kappa ponderado. A comparação dos resultados do diagnóstico de FRV com o padrão-ouro foi realizada pela curva ROC (Receive Operating Characteristic). Além disso, também foram calculados os valores de sensibilidade, especificidade e acurácia. A comparação dos resultados da análise objetiva, dos valores das áreas sob a curva ROC e dos testes de diagnóstico nas aquisições com e sem a FRA foi realizada por meio do Teste t. A presença de artefatos foi avaliada por análise descritiva. Os resultados mostraram diminuição significativa dos valores médios dos tons de cinza (p=0,002) e da TCR (p=0,000) com utilização da FRA. Quanto à avaliação subjetiva, os valores das áreas sob a curva ROC, sensibilidade, especificidade e acurácia também foram inferiores com a utilização da FRA, sendo os dois últimos estatisticamente significativos, para os casos de fratura incompleta (p=0,028 e p=0,037, respectivamente) e fratura completa (p=0,021 e p=0,031, respectivamente). Em relação aos artefatos avaliados, de uma maneira geral houve diminuição dos mesmos nas imagens com FRA. Dessa forma, concluiu-se que a utilização da FRA causou uma diminuição nos artefatos formados, porém não houve não houve melhora na qualidade da imagem avaliada de maneira objetiva nem repercussão no diagnóstico de FRVs em raízes com pino metálico intracanal, uma vez que o mesmo foi prejudicado.This study aimed to verify the influence of the artifact reduction algorithm in the image quality and the diagnosis of VFR. The sample was composed of thirty single-rooted teeth, which the crown was removed and the root canal was prepared. In twenty roots, fractures were induced. The roots were divided into three groups: control (n=10), complete (n=10) and incomplete (n=10) VRF. In each root canal it was inserted a well-fitted metal post and it was scanned in the Picasso Trio 3D® CBCT device (Vatech, Hwaseong, South Korea) with and without the artifact reduction algorithm. The images were evaluated objective- and subjectively. The objective evaluation was performed in the ImageJ software (NIH, Bethesda, MD, USA), by a standard round region of interest, on which it was measured the mean value of the grey level and contrast-to-noise ratio (CNR). Five observers (oral radiologists) performed blindly the subjective evaluation in EZ3D software to diagnosis VRF, which was classified according to a 5-point scale. Posteriorly, one observer quantified the presence of the beam hardening artifacts. It was evaluated the cupping artifacts, hypodense halos and streak artifacts. The images with and without the artifact reduction algorithm was compared according three scores: no change, increase or decrease of the beam hardening artifact. The intra- and interobserver agreement were calculated by the weighted-Kappa test. The ROC (Receiver Operating Characteristic) curve was used to compare the diagnosis of VRF and the gold standard. Also, the sensitivity, specificity and accuracy were obtained. The comparison of the grey levels and the CNR were performed by the t-Test. The production of beam hardening artifacts was descriptive analyzed. The results showed a significant decrease of the grey level (p=0,002) and CNR (p=0,000) with the artifact reduction algorithm. The ROC curve values, sensitivity, specificity and accuracy were lower with the artifact reduction algorithm for the diagnosis of VRF. It was observed a statistically significant difference in the specificity and accuracy. Regarding to the quantity of the beam hardening artifacts, it was observed an overall reduction in images with the artifact reduction algorithm. In conclusion, the use of the artifact reduction algorithm produced a decrease of the beam hardening artifacts; however, it was observed negative influence in image quality and in the diagnosis of VRF in the presence of metal post