Voltaggio CBCT e Osso: Cambiare Impostazioni Fa Davvero la Differenza per Vedere i Dettagli?

Ciao a tutti! Oggi voglio portarvi con me in un viaggio affascinante nel mondo della radiologia odontoiatrica, un campo che mi appassiona tantissimo. Parliamo di ossa, impianti dentali e di come le tecnologie moderne ci aiutano a vedere… beh, quasi l’invisibile!

Chiunque abbia avuto a che fare con gli impianti dentali, o magari ci stia pensando, sa quanto sia fondamentale che l’osso della mandibola o della mascella sia “giusto”. Ma cosa significa “giusto”? Non basta dire che c’è osso, bisogna capirne la qualità, la struttura interna, quella che noi chiamiamo microstruttura trabecolare (immaginate una specie di spugna ossea finissima) e la morfologia corticale (l’involucro esterno, più denso). Questi dettagli sono cruciali per la stabilità dell’impianto, sia subito dopo l’inserimento che nel lungo periodo.

L’importanza di vedere bene dentro l’osso

Pensateci: l’impianto si integra proprio lì, a contatto diretto con queste strutture. Capire come è fatto l’osso prima di intervenire è essenziale per pianificare al meglio l’intervento, scegliere il tipo di impianto più adatto e prevedere il successo a lungo termine. Non solo, ma analizzare la microstruttura ci serve anche per monitorare la guarigione dopo un innesto osseo o per diagnosticare precocemente problemi come la perimplantite.

Tradizionalmente, per studiare questi dettagli si usavano le biopsie ossee, ma capite bene che non è una passeggiata: è una procedura invasiva e costosa. Per fortuna, la tecnologia ci viene in aiuto con la radiologia.

Micro-CT vs CBCT: Il Campione e lo Sfidante

Il campione indiscusso per vedere la microstruttura ossea in laboratorio è la Micro-Tomografia Computerizzata (μCT). È incredibilmente precisa, ci dà dettagli pazzeschi. Il problema? Non è molto pratica per l’uso sui pazienti (in vivo), soprattutto per le aree piccole che riesce a scansionare.

Qui entra in gioco la nostra eroina quotidiana: la Tomografia Computerizzata Cone Beam (CBCT). Molti studi dentistici ormai ce l’hanno. È fantastica per avere una visione tridimensionale della bocca ed è sempre più usata anche per valutare la qualità dell’osso attorno agli impianti. Le linee guida attuali, infatti, ci dicono che è fondamentale usarla per vedere come l’osso guarisce e si rimodella in 3D.

Tanti studi hanno confrontato la CBCT con la μCT o con altre tecniche, e molti hanno anche esplorato come cambiare i parametri di esposizione della CBCT (come i milliampere, il campo di vista, la dimensione dei voxel) influenzi quello che vediamo. Ma c’era una domanda che mi frullava in testa…

La Domanda Chiave: E il Voltaggio (kV)?

Il voltaggio del tubo radiogeno (kV) è uno dei parametri più importanti che impostiamo sulla CBCT. Influenza tantissimo l’immagine finale. Ma che impatto ha *specificamente* sulla nostra capacità di misurare con precisione la microstruttura ossea trabecolare e la morfologia corticale? Sorprendentemente, non c’erano molte ricerche focalizzate solo su questo aspetto, e quasi nessuna che guardasse sia l’osso trabecolare che quello corticale insieme sotto questa lente.

Così, ci siamo posti un obiettivo: valutare se cambiando il voltaggio della CBCT (usando valori comuni nella pratica clinica: 80, 85 e 90 kV) cambiasse qualcosa nell’accuratezza delle misurazioni della struttura ossea, usando la super-precisa μCT come riferimento, il nostro “metro” di paragone. La nostra ipotesi? Che cambiare il voltaggio non avrebbe fatto una differenza significativa. Scommessa azzardata? Vediamo!

Come abbiamo fatto: Un esperimento “dietro le quinte”

Per rispondere alla nostra domanda, abbiamo preso dieci campioni di osso dalla mandibola di pecore (usiamo modelli animali perché ci sono restrizioni sull’uso di materiale umano e le mandibole di pecora sono un buon modello per molti aspetti). Niente paura, nessun animale è stato sacrificato apposta per noi; abbiamo usato materiale da produttori certificati.

Abbiamo preparato questi campioni con cura, creando anche un piccolo solco di riferimento per essere sicuri di analizzare sempre le stesse zone. Li abbiamo “vestiti” con della cera rosa per simulare i tessuti molli e li abbiamo stabilizzati per evitare movimenti durante le scansioni. Poi, via sotto i raggi!

Ogni campione è stato scansionato prima con la nostra μCT (a 90 kV, per avere il riferimento “gold standard”) e poi tre volte con la CBCT, usando sempre gli stessi parametri (milliampere, tempo, dimensione del voxel di 80 μm – molto piccolo!) ma cambiando solo il voltaggio: una volta a 80 kV, una a 85 kV e una a 90 kV.

Abbiamo ottenuto un bel po’ di immagini (40 in totale: 10 μCT e 30 CBCT) in formato DICOM, che poi abbiamo processato con un software specifico (ImageJ, molto usato nella ricerca) per misurare i parametri che ci interessavano.

Le Misure nel Dettaglio

Per l’osso trabecolare (la “spugna”), abbiamo misurato:

• Frazione di Volume Osseo (BV/TV): In pratica, quanto osso c’è rispetto al volume totale, in percentuale. Un indicatore chiave della densità.
• Spessore Trabecolare (Tb.Th): Quanto sono spesse le “travette” di questa spugna ossea.
• Spazio Trabecolare (Tb.Sp): Quanto spazio c’è tra una travetta e l’altra.

Per l’osso corticale (l'”involucro”), abbiamo misurato:

• Spessore Corticale (Ct.Th): Quanto è spesso questo strato esterno.
• Area Corticale (Ct.Ar): L’area occupata da questo osso denso in una sezione.

Tre radiologi esperti hanno eseguito le misurazioni, seguendo procedure standardizzate per essere sicuri di misurare sempre le stesse regioni (le ROI, Regions of Interest) e minimizzare gli errori. Abbiamo anche controllato l’affidabilità tra gli osservatori, ed era eccellente!

I Risultati: Cosa Abbiamo Scoperto?

Ed eccoci al dunque! Cosa ci hanno detto i numeri?

Prima di tutto, confrontando la CBCT (a tutti e tre i voltaggi) con la μCT, abbiamo visto un trend: la CBCT tende a sovrastimare un po’ i parametri trabecolari (BV/TV, Tb.Th, Tb.Sp) e lo spessore corticale (Ct.Th), mentre sottostima l’area corticale (Ct.Ar). Questo probabilmente è dovuto alla risoluzione più bassa della CBCT rispetto alla μCT: le strutture più fini vengono un po’ “spalmate”, facendole apparire leggermente più grandi o più distanziate. È un fenomeno noto, legato anche agli artefatti da volume parziale.

Ma ecco la parte più interessante: quando abbiamo confrontato le misurazioni fatte con la CBCT a 80 kV, 85 kV e 90 kV tra di loro… non abbiamo trovato differenze significative! Proprio così. Cambiare il voltaggio, in questo range, non ha alterato in modo rilevante nessuna delle nostre misurazioni, né per l’osso trabecolare né per quello corticale. La nostra ipotesi iniziale era corretta!

Focus su BV/TV e Ct.Ar: I Più Affidabili?

Andando ancora più a fondo, abbiamo notato che per due parametri in particolare, la Frazione di Volume Osseo (BV/TV) e l’Area Corticale (Ct.Ar), non solo non c’erano differenze significative tra i vari voltaggi della CBCT, ma non c’erano nemmeno differenze statisticamente significative rispetto alle misurazioni fatte con la μCT!

Certo, la CBCT sovrastimava leggermente il BV/TV e sottostimava il Ct.Ar, ma l’analisi statistica (in particolare i grafici di Bland-Altman, che valutano l’accordo tra due metodi) ha mostrato un’ottima concordanza tra CBCT e μCT per questi due parametri. Questo suggerisce che BV/TV e Ct.Ar misurati con la CBCT potrebbero essere indicatori particolarmente robusti e affidabili della struttura ossea nella pratica clinica, indipendentemente dal voltaggio usato (tra 80 e 90 kV).

Cosa Significa Tutto Questo per i Pazienti (e per Noi Clinici)?

Questa è una notizia potenzialmente ottima! Perché? Perché se cambiare il voltaggio tra 80 e 90 kV ha un impatto minimo sull’accuratezza di queste importanti misurazioni microstrutturali, allora potremmo scegliere di usare il voltaggio più basso (80 kV) nella pratica clinica.

Usare un voltaggio più basso significa esporre il paziente a una dose di radiazioni inferiore. È il famoso principio ALARA (As Low As Reasonably Achievable): ottenere le informazioni diagnostiche che ci servono con la minor dose possibile. Il nostro studio suggerisce che, almeno per la valutazione della microstruttura ossea con questi parametri, potremmo ridurre la dose senza compromettere l’accuratezza delle misurazioni più importanti. Questo è fondamentale sia per la pianificazione pre-chirurgica degli impianti sia per il monitoraggio della guarigione ossea.

Un Pizzico di Cautela: I Limiti dello Studio

Come ogni ricerca scientifica seria, anche la nostra ha dei limiti. Abbiamo lavorato ex vivo (su campioni, non su pazienti), usato mandibole di pecora (simili ma non identiche a quelle umane) e simulato i tessuti molli. In un paziente vero, ci sono più variabili, come il movimento durante la scansione, che possono influenzare la qualità dell’immagine. Inoltre, i risultati potrebbero variare leggermente a seconda del modello specifico di apparecchio CBCT utilizzato.

In Conclusione: Un Passo Avanti per Immagini Migliori e Più Sicure

Nonostante i limiti, il nostro studio porta un messaggio importante: sembra che l’impostazione del voltaggio sulla CBCT, almeno nell’intervallo 80-90 kV, abbia un impatto minimo sulla precisione con cui misuriamo molti parametri chiave della microstruttura ossea trabecolare e della morfologia corticale.

Questo ci apre la porta all’utilizzo di impostazioni a voltaggio più basso, come 80 kV, per ridurre la dose di radiazioni al paziente senza sacrificare informazioni preziose per la pianificazione implantare e la valutazione della guarigione ossea. In particolare, parametri come il BV/TV e il Ct.Ar sembrano essere particolarmente affidabili quando misurati con la CBCT.

Naturalmente, servono ulteriori studi, soprattutto in vivo su pazienti umani e con diversi tipi di macchine CBCT, per confermare questi risultati e tradurli in protocolli clinici definitivi. Ma è un passo avanti entusiasmante verso una diagnostica per immagini sempre più precisa e sicura!

Spero che questo piccolo tuffo nella ricerca vi sia piaciuto! Alla prossima!

Fonte: Springer