Contexte
Résumé
La reproductibilité des mesures sur les radiographies est influencée par les techniques par lesquelles les images ainsi que les mesures sont obtenues. Ainsi, le biais résultant d'erreurs dans l'image et /ou des examens d'image à deux points dans le temps peut entraîner des enregistrements illicites de véritables changements biologiques ou pathologiques. Le but de la présente étude était de proposer et d'évaluer une technique d'examen radiologique indirect, par lequel biais, lors de la mesure du niveau osseux radiographique, pourrait être sensiblement réduite par rapport à la technique en utilisant des mesures directes mm.
Méthodes
Un plugin à ImageJ a été conçu pour réduire le biais lors de la mesure de la perte osseuse sur les images radiographiques. En mandibules sèches humaines, des images radiographiques de 20 dents ont été obtenues parallèlement à l'axe de la dent (alpha = 0) et à un angle de 30 ° par rapport. Résultats
Lorsque la moyenne RBL de la technique directe de mesure de niveau osseux radiographique (RBL) et, RBL indirecte de longueur ajustée ont été enregistrées par quatre chercheurs en double aveugle. Mesurée à 0 ° d'angle était de 7,0 mm, le Conclusions de moyenne correspondante RBL mesurée à 30 ° d'angle était de 7,8 mm, ce qui signifie une augmentation de 11,4% (p = 0,032
), alors que la moyenne de longueur ajustée RBL a augmenté de 0,6% (p
= 0,9).
Cette étude a montré que l'utilisation de la, technique directe originale (ImageJ) a entraîné un niveau osseux radiographique nettement biaisée à angle de 30 °, alors que la technique de la longueur ajustée indirecte proposée (ImageJ plugin) n'a pas.
fond
destruction parodontale est le plus souvent décrit en mm de profondeur parodontale de poche (PD) et le niveau d'attache clinique (CAL) [1-3]. Cependant, en dépit d'être la façon la plus commune de transmettre la maladie parodontale, ces mesures des tissus mous sont considérés, paramètres de substitution inexacts reflétant une combinaison imprévisible de gingivite et la parodontite, ainsi que d'être variablement touchés par les examinateurs compétence, la fiabilité et de la technique [3-5 ]. l'examen de radiographie est une alternative à PD et CAL dans l'évaluation de niveau de l'os parodontal, et est considéré comme une estimation plus fiable de l'expérience de la maladie. Une diminution ou une augmentation du niveau de l'os alvéolaire sur un site donné sur une période de temps peut être considérée comme la progression ou la régression du processus de la maladie à ce site [6]. Cependant, les enregistrements effectués sur les radiographies sont influencées par les techniques par lesquelles les images, ainsi que les mesures, on obtient des [7, 8]. Un long cône "de technique parallèle" [9], avec un porte-récepteur normalisé [10], il est recommandé d'obtenir les radiographies, et il a été suggéré que la méthode directe (en mm) doit être utilisé lors de l'enquête de la sensibilité des différentes dents à la dégradation parodontale dans les essais cliniques de nature comparative [10, 11].
Cependant, les chercheurs ont mis en garde que les distorsions d'image de l'objet (dent) apparaît s'il y a écart par rapport à la «technique parallèle» [12, 13]. Cet écart est particulièrement évident, comme il est inévitable dans la mâchoire supérieure, où l'anatomie palatine empêche le positionnement idéal du récepteur [14, 15]. Dans une étude approfondie, Roeder et ses collègues [16] ont rapporté angulation moyenne pour les incisives centrales et les premières molaires soient 37 ° (19-56 °) et 42,5 ° (26-56 °), respectivement. En outre, ils ont montré "raccourci" de l'image de ces dents allant de 5,4 à 44,1%. Dans
, les études cliniques longitudinales reproductibilité élevée des inscriptions est de l'essence, et la déformation des dents imagées et os environnant sur les radiographies se traduira par peu fiable mesures du niveau de l'os et des dents longueur [17, 18] et, par conséquent, donnent une impression illicite de perte ou de gain de l'os au fil du temps. Les chercheurs demandent donc de nouvelles techniques qui pourraient corriger ces distorsions [16].
Le but de l'étude expérimentale actuelle était donc de proposer et tester une méthode radiographique rapide et indirecte, semi-automatisé pour les évaluations au niveau osseux parodontaux qui réduit le distorsion de niveau osseux radiographique (RBL) changements causés par différents angles lors de l'obtention de l'image radiographique.
Méthodes
Sept mandibules sèches humaines roulement 20 (déjà) déchaussement des dents ont été utilisés pour cette expérience. L'utilisation de ces mandibules, pour cette expérience et dans ces conditions, ne nécessitait pas l'approbation du comité régional pour l'éthique de la recherche en raison de la législation nationale. Les longueurs physiques de chacune des dents mesurée par un calibre électronique (Cocraft®, Royaume-Uni) sont présentés dans le tableau 1. mandibules ont été utilisés afin de contrôler l'angle (α) entre le récepteur et la perpendiculaire à la centrale- faisceau de rayons X (fig. 1, 2). Aucun des dents lâches et de l'os entourant ces mandibules ont montré des signes de la maladie parodontale grave que la distance moyenne de la crête alvéolaire (AC) à l'émail-cément jonction (JAC) était de 1,7 mm. «Sévère» ou «étendue» parodontite se traduit par une perte d'attache clinique (CAL) de plus de 5-7 mm [19, 20], ce qui correspond à un RBL & gt; 7 mm. Étant donné que les mandibules sèches ne présentaient pas un tel degré de perte osseuse, un niveau osseux réduit artificiellement a été créée en plaçant la cire dure dans les 20 prises et le remplacement des dents dans la cire, ce qui permet un niveau de l'os marginal stable d'environ 7 mm (Fig. 3a ). Un Eggen titulaire [10] a été modifié pour donner le faisceau de rayons X - réceptrices un angle (α) de 30 °, mimant une situation clinique [16] (figure 3b.). Un support Eggen standard, avec le récepteur dans une position fixe parallèle à l'axe de la dent, a été utilisé comme témoin (α = 0 °) (fig. 3b). Le dispositif expérimental est représenté sur la Fig. 3. Les radiographies consécutives ont été obtenus dans chaque position (α = 0 ° et α = 30 °), des 20 dents, par le même opérateur, numérisés et stockés. Individuellement stents ajustés ont été utilisés pour fixer le placement identique des porteurs lors de toutes les expositions de la même zone, également assurer que les dents ne sombrent davantage dans la cire dans le fond de leurs orbites au cours de l'expérience. Les images radiographiques ont été obtenus par le film Soredex Digora Optime numérique du système de plaque d'imagerie (Soredex, Finlande) et un intra Planmeca (Planmeca Oy, Finlande) unité X-ray. Les images où exportées par le Digora pour le logiciel Windows 8 bits échelle de gris format Tagged Image File (TIFF) fichiers. Les informations d'étalonnage dans les fichiers d'images (par exemple de l'information Exif) ont été utilisés pour obtenir les coordonnées des sites. Les fichiers où puis numérotés, au hasard réorganisés et aveuglés à la readers.Table 1 La longueur physique en mm des 20 dents avec niveau osseux élevé artificiellement par rapport à la longueur obtenue en lisant les longueurs sur les radiographies
Scull n °
racine désignation
longueur des racines dans mma.
longueur des racines en mm mesurés sur X-raysb
1
36Mc
21,34
21,5.
1
36Dc
20.35
21.4.
1
35
20.71
21.6.
1
34
20.28
21,7.
1
32
23.36
23,4.
1
43
24.13
25.4.
1
44
21.20
21.3.
1
45
21.19
22.7.
5
37M
20.14
20.4.
5
37D
19.13
19.5.
5
35
21.20
20.8.
5
47M
20.23
22.6.
5
47D
19.52
20.7.
6
43
18.26
18.1.
6
44
18.90
19.5.
7
37M
18.39
19.9.
7
37D
18.17
19.0.
7
35
20.10
20.4.
7
32
23.19
23.2.
7
42
23.75
24.3.
7
45
22.14
22.4.
8
47M
19.06
19.8.
8
47D
18.34
18.9.
9
36M
21.19
21.4.
9
36D
20.26
21.0.
10
33M
18.98
19.7.
aTooth Longueur mesurée par étrier numérique (Cocraft, Royaume-Uni)
longueur bAverage des dents mesurée sur les radiographies par l'examinateur 1 (HRP)
c M
racine mésiale; racine distale de D
Fig. 1 configuration schématique des angles de projection
Fig. 2 configuration schématique de la géométrie d'imagerie
Fig. 3 a. Dispositif expérimental montrant les dents élevées dans leurs orbites et support Eggens avec capteur à a = 0 °. b. Les porteurs Eggens avec α régulière = 0 ° et modifié pour a = 30 °
La dernière version du logiciel de traitement et d'analyse d'image ImageJ [21] a été utilisé pour l'expérience (ImageJ http:. //Rsbweb nih . gov /ij /). Une application (plugin) à ce programme a été conçu (figure 4). Avec l'intention de semi-automatiquement enregistrer le rapport entre le niveau de l'os et la longueur correspondante de la dent (ImageJ plug-in; http (b /a, figure 5.): //www. odont. uio. pas /english /recherche /projets /parodontale-maladies /). Le programme d'origine du logiciel de traitement et d'analyse de ImagJ ne permet que la mesure des distances absolues. Les longueurs mesurées des dents sur les radiographies sont présentées dans le tableau 1. Fig. 4 Radiographie avec des marques et application (plugin) en cours d'exécution
Fig. 5 Schéma des points de l'objet imagé (dent) de mesure. Les points sont marqués sur les deux mésiales (M) et distal (D) aspect de l'image
Sur les points de radiographies numériques ont été enregistrées (souris-clic) sur le bord incisif /sommet de la couronne (INC /OCL), le sommet (es ) de la racine (s) (APEX), ainsi que la mésiales et crêtes alvéolaires distales (AC) et les jonctions cément-émail (CEJ) (Fig. 4). Pour les prémolaires et les molaires, le point le plus élevé sur l'image a été enregistrée, et la distance à l'apex (es) est (sont) enregistré à partir de celui-ci, tranchant le plus élevé. L'application informatique stocké automatiquement les coordonnées marquées (par rapport au coin supérieur gauche de l'image) et de les projeter sur un axe vertical imaginaire parallèle à la dimension verticale du récepteur. Dans le programme la possibilité d'enregistrer des marges de restauration (RM, Fig. 5) a également été conçu, bien être redondant dans la présente expérience. Les coordonnées, unité de longueur, l'heure et la date de mesure ont été automatiquement stockées dans un fichier texte, qui pourrait être importé dans tout tableur ou logiciel de statistiques pour calculer la longueur et toutes les combinaisons possibles de distances (figure 5.) Et des rapports ou des pourcentages - de celui-ci sur l'axe imaginaire. Dans cette étude, les rapports ou les pourcentages de la distance de la JAC à l'AC par rapport à la longueur de la dent (RBL = b /le d'un de rel, Fig. 5) a été le sujet d'intérêt.
Les radiographies ont été lire aveuglément deux fois, par quatre spécialistes de parodontologie. Les examinateurs ont reçu une copie de deux séries d'images radiographiques numériques obtenues à α 0 ° et 30 °. Dans une série d'images de la RBL mésiale et distale (b, Fig. 5) ont été obtenues par des mesures directes en utilisant le logiciel ImageJ traditionnel. Dans l'autre, le greffon ImageJ expérimental a été appliqué, et la longueur ajustée RBL (rel s RBL) (b /a, Fig. 5) a été obtenu. Statistiques Au total, 40 sites sur 20 radiographies obtenues à chaque α (0 et 30 °) ont été lus à deux reprises à la fois avec le (plugin ImageJ) technique directe (ImageJ) et indirecte.
Lorsque l'on compare le score moyen des données sur les un paramètre de distance, par exemple, le niveau de l'os, sur la base de radiographies prises à aS 0
o ou 30 °, un échantillons appariés t
-test a été utilisé, avec le niveau de signification de 5%. L'analyse statistique a été réalisée en utilisant le logiciel de statistique IBM SPSS, version 18. Le coefficient de corrélation intraclasse (ICC) [22] a été utilisé pour estimer la fiabilité inter et intra-examinateur à la fois la méthode originale (ImageJ) et nouvelle (ImageJ résultats de plug-in).
les résultats à partir des enregistrements des images radiographiques de la longueur de la dent, RBL, et la longueur ajustée RBL (rel de la RBL) (Fig. 5) sont présentés dans le tableau 2. Lorsque RBL moyenne mesurée à α = 0 ° était de 7,0 mm, les RBL moyennes correspondantes mesurées à α = 30 ° est de 7,8 mm. Cette augmentation de 11,4% était statistiquement significative (p = 0,032
). Le tableau 2 montre également que la longueur de la dent a été significativement augmentée d'une image à l'autre que l'angle (α) est passée de 0 ° - 30 ° (p
& lt; 0,001) .Tableau 2 Longueur de la dent = INC /OCL - APEX, RBL (Roentgenological Bone Level = AC-JAC) et rel de la RBL (% RBL /L) dans les rayons X obtenus à 0 et 30 ° d'angle avec artificiellement augmenté AL (niveau osseux réelle ~ 7 mm)
α
0
30 °
p
-value
INC /OCL - Apex (mm) de
signifie
22,1
24,7
& lt; 0,001
SD
2.3
2.2
RBL (mm)
moyenne
7,0
7,8
0,032
SD
1.1
1.6
rel
RBL (%)
Mean
31,4
31,6
0,903
SD
3.8
5.3
N
N
= 40
N
= 40
Nous avons défini RBL longueur ajustée (s rel RBL) en tant que RBL divisée par la longueur de la dent correspondante (l), qui peut être affiché sous la forme d'un rapport, ou en pourcentage de la longueur de la dent. La longueur ajustée RBL moyenne (rel de la RBL) a augmenté de seulement 0,6% (de 31,4 à 31,6; p
= 0,9) mesurée respectivement à 0 ° et 30 ° d'angle
La CPI pour inter. et
intra-examinateur fiabilité de longueur des dents (l) mesurée par le direct et la méthode indirecte étaient respectivement de 0,96 (95% Cl: 094 à 0,98) et 0,98 (95% Cl: 0,96 à 0,99). La CPI correspondante pour RBL étaient 0,86 (95% Cl: de 0,81 à 0,89) et 0,94 (95% Cl: de 0,90 à 0,97) et RBL longueur ajustée (rel de la RBL) étaient de 0,82 (95% Cl: 0,75 à 0,88) et 0,94 (95% Cl: 0,90 au 0,97)., respectivement Discussion
La distorsion évidente problème, surtout avec des radiographies des dents maxillaires
[14] - sa confirmation dans les essais cliniques de nature comparative [15, 16] , et l'appel à des techniques qui pourraient corriger de telles distorsions [15, 16], en particulier en ce qui concerne une étude en cours longitudinale clinique d'intervention [23], a incité le développement de l'outil numérique présenté. Il est clairement non plus d'une version numérique, plus polyvalent de la règle Schei [24, 25] et la technique de Björn [26, 27] qu'à l'heure actuelle peut être plus utile dans la recherche, à savoir, les études longitudinales où les images radiographiques sont plus obtenus que une fois sur plusieurs années. Cependant, avec les développement des techniques numériques radiographiques, disques -. Et logiciel, il pourrait trouver son utilité future aux cliniciens ainsi
Les niveaux d'os artificiels, créés en élevant les dents dans leurs orbites par rapport à la crête de l'os alvéolaire environnant, ne diffère pas de comparatif in vivo
niveaux de la maladie parodontale sévère [19, 20] os. crânes secs authentiques sont difficiles à trouver et encore plus difficile à utiliser pour les études en raison de considérations sur l'éthique et la préservation. Par conséquent, nous ne pouvions pas trouver assez de mandibules sèches authentiques avec la quantité désirée de la perte osseuse, et depuis la suppression des os pour créer une perte d'os artificiel de 7 mm a été considéré comme contraire à l'éthique, un niveau d'os artificiel a été produit à la place en élevant 20 dents dans leurs orbites. Le choix de l'angle (α) = 30 ° a été fait pour imiter la situation clinique [16] des radiographies lors de l'obtention; un angle différant de 30 ° entre la première et la seconde exposition dans une situation clinique est pas rare. Le niveau de 7 mm d'os a été choisie car sévère [19] et étendue [20], les parodontopathies sont décrits par CAL & gt; 5-7 mm, correspondant à un bord (AC-JAC) et au niveau de l'os radiographique (RBL) ≥7 mm .
corrélation à la longueur réelle des dents correspond à l'idée générale selon laquelle il y a un grossissement de 5-6% d'une dent projetée sur un récepteur ordinaire pendant l'imagerie à rayons x (tableau 1). Les mesures ne sont pas corrigées pour ce grossissement étant donné que toutes les images ont été obtenues avec le même personnel technique et de l'équipement. Pour des raisons évidentes, une nouvelle technique ne pouvait pas avoir été évaluée par des mesures régulières in vivo
radiographies à depuis le niveau de l'os réelle, la longueur - et les angles des dents dans la mâchoire, ainsi que l'angle (α) aurait été inconnue les valeurs, pas contrôlées par les chercheurs. Corrélation à des mesures cliniques ont été licenciés dans la mesure où la présente étude devait être ex-vivo
puisque le but était d'évaluer la technique d'examen radiologique indirect. Cependant, une table a été ajoutée pour montrer ces valeurs (tableau 1).
Une pré-étude sur 12 mandibules du crâne sec avec 35 dents en vrac a également été effectuées avant que le niveau de l'os a été artificiellement réduit dans 20 de ces dents (décrit ci-dessus ) et produit pratiquement les mêmes résultats que ceux par Roeder et al. [15] (données non présentées). Toutefois, dans la présente étude, lorsque la valeur de RBL vrai était de 7 mm, comme réalisée artificiellement dans ces mandibules sèches, ce biais a été importante et aussi grande que 0,8 mm (& gt; 11,4%), alors qu'aucun biais significatif n'a été observé pour . la RBL longueur ajustée (rel de la RBL)
Considérant que la RBL RBL et rel avait intra similaires - et la fiabilité inter-examinateur, ces résultats sont ajoutés à l'idée que la technique d'enregistrement indirect (rel
RBL) semblait être une mesure plus fiable de la perte osseuse que la technique d'inscription directe (RBL). L'utilisation de la CPI peut être controversée dans les études cliniques, et surtout lorsque le coefficient de la CPI est au milieu des plages, car il est difficile de déterminer si un score ICC milieu de gamme est bon ou mauvais. Toutefois, dans cette étude non clinique nous avons jugé ICC comme suffisant pour examiner, entre - et la fiabilité des examinateurs intra, d'autant plus que la CPI était la plupart du temps dans les hautes -. Gammes très élevé
Il existe des moyens cliniques pour réduire les erreurs aléatoires ou systématiques lors des examens radiographiques traditionnels [28-31], et il existe des techniques pour corriger la distorsion d'image [13, 14, 32, 33], mais ceux-ci semblent moins adaptés à grande échelle, des études longitudinales qui se poursuit depuis des années. Une autre technique est antérieure et molaire /morsure aile prémolaire radiographies. Cette technique ne peut pas être reproductible chez les patients atteints d'une maladie parodontale sévère due à une destruction osseuse empêchant le niveau de l'os maxillaire supérieur et inférieur à afficher sur la même image morsure aile. En outre, les grands récepteurs causent fréquemment convulsion et l'évasion des patients réflexes qui rend ces images difficiles à obtenir. Ainsi, les radiographies péri-apicale normalisés semblent si loin d'être la méthode de choix pour surveiller le niveau de l'os dans longitudinales interventions essais cliniques. Toutefois, cela ouvre la voie à des erreurs de distorsion mentionnés ci-dessus.
La technique plug-in présentée trouve une application générale, car elle peut être utilisée pour d'autres que les mesures parodontales, comme des évaluations et à des fins chirurgicales, cariological et endodontie oraux. Cependant, plus l'objet ou de la longueur mesurée, moins cliniquement significative est le problème de distorsion. En appliquant la formule ci-joint (fig. 1), on peut montrer que si tous les objets ou les longueurs mesurées dans une étude sont inférieures à 2 mm, la technique présentée est d'une faible valeur par rapport à la technique directe. D'autre part, si tous les objets sont plus grandes que 2 mm, il existe une variation de la taille ou de la longueur de l'objet au-dessous de 2 mm, et de plus en plus, la technique présentée a été trouvé être un outil utile et fiable. De plus, il est encore plus rapide à utiliser et moins épuisant pour les lecteurs. En fait, avec les limitations mentionnées ci-dessus, toute mesure radiographique, au fil du temps, que le diagnostic des changements dans l'anatomie osseuse /dent /tissu où l'angle α (fig. 1, 2) peuvent varier d'un examen à l'examen, peuvent bénéficier de cette technique. Cependant, un protocole /Version (définition du point) adaptée du greffon doit être produit pour chaque but. Cela peut se faire en visitant le site Web mentionné ci-dessus et le téléchargement du plugin (ImageJ plug-in; http://www.odont.uio.no/english/research/projects/periodontal-diseases/).
For des raisons évidentes, il n'a pas été possible de tester la commodité et la rapidité de la nouvelle technique d'une manière scientifique appropriée. Toutefois, il convient de mentionner que la technique présentée semblait plus rapide, et a causé moins de fatigue parmi les lecteurs que la technique originale. (Ce sont observations personnelles, bien que tous les quatre lecteurs abonnés à cette déclaration).
Conclusion
lors de l'examen des images radiographiques pour les changements longitudinaux du niveau de l'os parodontal, la technique directe ont été nettement biaisée lorsque l'angle entre le faisceau de rayons X et la capteur a été de 30 °. Cela n'a pas été observé avec la, technique de longueur ajustée indirecte proposée dans la présente étude. Ainsi, la, technique indirecte présentée semble être une méthode radiographique appropriée pour les mesures longitudinales du niveau de l'os parodontal.
les abréviations
AC:
Alveolar crête
OCL:
Sommet de la couronne
CAL:
clinique niveau d'attache
ODD:
distance de détecteur d'objets
JAC:
émail Cemento jonction
PD:
profondeur de poche
FOD:
Focus distance de l'objet
rel
RBL:
Longueur ajustée radiographiques Bone Level
FDD:
Focus détecteur distance de
ICC:
intraclasse Coefficient de corrélation
RBL:
niveau osseux radiographique
INC:
bord Incisive
RM:
marge de restauration
L:
Longueur de la dent
TIFF: format de fichier d'image
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Déclarations Remerciements
Ce travail a été financé par le Conseil norvégien de la recherche, Oslo, Norvège; accorder # 185120 et # suite 229029. Le plugin a été posté en shareware (domaine public) à l'emplacement http UiO:... //www odont uio pas /english /recherche /projets /parodontales-maladies /Prof. Risnes, Institut de biologie orale, Section d'anatomie et de physiologie, Faculté de médecine dentaire; Université d'Oslo, la Norvège a remercié pour fournir les mandibules sèches. Le photographe F. Haugen Pedersen, Institut d'Odontologie clinique, Section de la photographie est remercié pour le travail photograpic (figure 3). L'article ouvert AccessThis de est distribué sous les termes de la Licence 4.0 Creative Commons Attribution internationale (http:. //creativecommons. org /licences /par /4. 0 /), qui permet une utilisation sans restriction, la distribution et la reproduction sur tout support, à condition que vous donniez le crédit approprié à l'auteur (s) original et la source, fournissent un lien vers la licence Creative Commons, et indiquer si des modifications ont été apportées. Dédicace renonciation Creative Commons Public Domain (http:. //Creativecommons org /publicdomain /zéro /1. 0 /) applique aux données mises à disposition dans cet article, à moins d'indication contraire
concurrence. intérêts
les auteurs déclarent aucun conflit d'intérêts associés à ce rapport les contributions des
auteurs
HRP a été le chef de projet, a eu l'idée de -. et a écrit les spécifications pour le plugin, obtenu les images radiographiques, servi lecteur aveugle et a écrit l'article. GRT a écrit le plugin et adapté à ImageJ, aidé à obtenir des rayons X les et était responsable de les aveugler les lecteurs, sécurisé et données unblinded et communiqué avec le statisticien (LS). OCK, BFH et AMA étaient tous les lecteurs aveugles et ont participé à la rédaction du manuscrit. TAL a l'expertise radiologique, technique correcte sécurisée et a participé à la rédaction du manuscrit. LS effectué les calculs de puissance, des statistiques et ont participé à la rédaction du manuscrit. Tous les auteurs ont lu et approuvé le manuscrit final.
