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Evaluación de las dosis de radiación con
los sistemas de tomografía computarizada
de haz cónico en ortodoncia
Natalia Zamora Martínez1, Vanessa Paredes Gallardo2, Rosa María Cibrián Ortiz
y José Luis Gandía Franco4
de
Anda3
N. Zamora
Resumen
Introducción. El uso de la tomografía computarizada de haz cónico (CBCT) se está imponiendo actualmente en los pacientes ortodóncicos ya
que estos sistemas suponen una alternativa a la radiografía convencional y a la tomografía computarizada (TC). Objetivos. Comparar las dosis de
radiación de los diferentes sistemas diagnósticos y describir los parámetros que influyen a la hora de valorar la cantidad de radiación a la que se
exponen los pacientes. Conclusiones. A pesar de que existen estudios al respecto, la radiación que generan estos sistemas CBCT debe seguir
siendo estudiada en profundidad.
Palabras clave: Ortodoncia. Herramientas diagnósticas. Dosis de radiación. CBCT.
Cone beam computerized tomography radiation evaluation in orthodontics
N. Zamora Martínez, V. Paredes Gallardo, R.M. Cibrián Ortiz de Anda, J.L. Gandía Franco
Abstract
Introduction. Cone beam computerized tomographies (CBCTs) are increasingly being employed, as a diagnostic tool, on orthodontic patients, as
these systems provide an alternative to conventional x-rays and computed tomography (CT). Aims. To compare the radiation doses of the different
diagnostic systems and to set out the parameters to be considered when assessing the radiation patients can be exposed to. Conclusions. Despite
several studies already existing on this issue, the radiation that these CBCT systems generate must continue to be carefully studied, as, to date, their
radiation is significantly higher than conventional digital x-rays, and hence their use must be fully justified (Rev Esp Ortod. 2010;40:17-22).
Corresponding author: Natalia Zamora Martínez, [email protected]
Key words: Orthodontics. Diagnostic tools. Radiation dose. CBCT.
Introducción
Los sistemas modernos de CBCT aplicados a la región
oral y maxilofacial (OMF), introducidos por Arai, et al.1 en
Japón y por Mozzo, et al.2 en Italia, suponen una herramienta diagnóstica de gran ayuda en odontología y en concreto
en ortodoncia. Hoy en día la mayor parte de los clínicos están
sustituyendo los registros radiográficos convencionales por las
CBCT, mientras que otros están incluyendo este tipo de imágenes en determinados casos, como aquellos que requieren
cirugía ortognática o casos de impactación de algún diente3,
puesto que estos sistemas permiten la obtención de series
de imágenes en dos dimensiones (2D) que posteriormente
son reconstruidas en datos tridimensionales (3D)4.
Uno de los aspectos más importantes para poder aceptar esta nueva tecnología en 3D es conocer con exactitud
cuál es la dosis de radiación que se requiere, cuál es la
exposición del paciente a esta radiación y si esta exposición
a la radiación está justificada.
Licenciada en Odontología. Estudiante Máster Ortodoncia Facultad de Medicina y Odontología. Universidad de Valencia;
Doctora en Odontología. Máster Ortodoncia UCM. Prof. ayudante doctor Facultad de Medicina y Odontología. Universidad de Valencia;
Profesor titular Fisiología. Facultad de Medicina y Odontología. Universidad de Valencia;
4
Profesor titular Ortodoncia. Director Máster de Ortodoncia. Facultad de Medicina y Odontología. Universidad de Valencia
1
2
3
Correspondencia:
Natalia Zamora Martínez. Departamento Ortodoncia 3.a Planta. Clínica Odontológica. Gasco Oliag, 1. 46010 Valencia. E-mail: [email protected]
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Por lo tanto, para poder evaluar los riesgos de radiación
de las diferentes técnicas de imagen, han de medirse las
dosis de radiación.
En algunos tipos de aparatos como las radiografías panorámicas o los sistemas CBCT en los que el tubo de rayos
X gira alrededor de la cabeza del paciente, cada parte de
la anatomía recibe diferente cantidad de radiación dependiendo de la localización de cada órgano respecto al centro
de rotación del aparato. Además, en ocasiones no se tiene
en cuenta el tamaño del tubo o la radiosensibilidad de los
tejidos que se exponen a la radiación3.
Conceptos de dosimetría
Para poder evaluar con exactitud las dosis de radiación que recibe cada paciente existen varios conceptos
que deben tenerse en cuenta y saber diferenciarse.
Éstos son la dosis absorbida, la dosis equivalente y la
dosis efectiva.
La dosis absorbida es la energía de radiación absorbida
que recibe el material atravesado por unidad de masa, y
se expresa en grays (Gy). Esta dosis es independiente del
tipo de radiación5.
Sin embargo, el daño biológico dependerá no sólo de la
energía de radiación absorbida (dosis absorbida) sino de
la longitud de onda de la radiación, por lo que, para poder
valorar este daño, se debe calcular la dosis equivalente a
partir de la dosis absorbida5. La Comisión Internacional de
Protección Radiológica (ICRP) es la que define los niveles
aceptables de radiación.
En 1976, la ICRP propuso el concepto de dosis efectiva
equivalente (HE) para poder valorar el riesgo estimado de
los efectos estocásticos debidos a una exposición del cuerpo a la radiación no uniforme y para comparar los riesgos
estocásticos debidos a diferentes distribuciones de dosis.
La dosis equivalente es, por lo tanto, la dosis resultante de
ponderar la dosis absorbida media en un órgano o tejido
en función del tipo de radiación de que se trate. Ésta es la
que se emplea para comparar los efectos de los diferentes
tipos de radiación en los tejidos u órganos, y se calcula en
sieverts (Sv)5.
Este método se propuso primero por Jacobi6, y más
adelante se empleó por Laws y Rosenstein7 para determinar
únicamente el riesgo somático, sobre todo en las exposiciones ocupacionales. Sin embargo, pronto se empleó también
por numerosos investigadores en diversos grupos, como en
pacientes, y con diversas fuentes de radiación, como en el
ámbito médico y dental8.
Sin embargo, el daño inducido por la radiación también
depende del órgano irradiado, por lo que más tarde, en
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1990, la ICRP redefinió el concepto y lo llamó dosis efectiva (E), incluyendo una lista de órganos y tejidos con sus
correspondientes factores de peso para así poder ampliar
los datos8.
Esta dosis se calcula midiendo la dosis de radiación
de cada órgano específico, ajustado a la cantidad de tejido que hay en el campo de visión (FOV) y pesado teniendo
en cuenta la radiosensibilidad de cada órgano. Se expresa en Sv, milisieverts (mSv) o microsieverts (µSv). Así, la
dosis efectiva de un paciente es la suma de las dosis
efectivas de todos sus órganos3,5.
En 2007, la ICRP volvió a realizar una revisión en la cual
las glándulas salivares que hasta entonces se habían considerado como parte de un órgano y, por lo tanto, no eran
susceptibles de los efectos de la radiación, pasaron a considerarse de manera separada, con su propio factor de
peso asociado. Este cambio hizo que se incrementara la
dosis efectiva que se recibía en la región oral y maxilofacial,
independientemente del tipo de examen radiográfico que
se realizara3,9.
A pesar de que gran parte de la información acerca
de los riesgos que supone la radiación está basada en
estudios y análisis epidemiológicos realizados en pacientes tratados mediante radiación con diversas enfermedades y en estudios en la población japonesa de Hiroshima
y Nagasaki afectada por la bomba atómica, esta información no es del todo completa para todos los niveles de
dosis ni para la curva de dosis-respuesta en el cuerpo
humano3.
Se sabe que la tiroides es el órgano que tiene un mayor
factor de peso asociado dentro de la región maxilofacial
debido, sobre todo, al elevado riesgo de cáncer que puede
llegar a tener durante la infancia. Sin embargo, cuando se
realizan imágenes maxilomandibulares para el diagnóstico
de implantes, las glándulas salivares pueden llegar a recibir
entre 16-38 veces más radiación que la tiroides. Por lo
tanto, a pesar de que su factor de peso asociado es cuatro
veces menor que el de la tiroides, es el órgano que más
contribuye al aumento de las dosis recibidas por los pacientes9.
Por ello, debido al riesgo potencial de la irradiación en
el ámbito médico, la ICRP recomienda mantener unas magnitudes individuales de dosis que sigan el principio As Low
As Reasonable Achievable (ALARA)3,4,10.
En la tabla 1 se exponen las dosis efectivas permitidas
(mSv) al año según la legislación española.
Se debe tener especial atención y preocupación
cuando tratamos con niños, ya que la diferencia en sus
factores de peso los hace más susceptibles a los efectos
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Tabla 1. Dosis efectivas permitidas (mSv) al año según la legislación española (RD 783/2001 de 6 de julio.
BOE n.o 178)
Parte del cuerpo
Personal profesionalmente
expuesto
Estudiantes y personas en formación
Miembros
del público
> 18 años
16-18 años
50*
50*
6
1
Cristalino
150
150
50
15
Piel, manos, pies, otros órganos
500
500
150
50
Feto
1
1
–
–
Cuerpo entero
*Pero de forma que la dosis efectiva total en 5 años oficiales consecutivos no supere los 100 mSv.
de la radiación. Esto tiene especial interés en la ortodoncia, puesto que la mayoría de los pacientes son
niños.
Sin embargo, la mayoría de las estimaciones de riesgo
sobre ellos están basadas en estudios que se realizan en
adultos jóvenes3,9. Por lo tanto, considerando las dosis de
radiación que este tipo de registros suponen, las CBCT aún
no están reconocidos como herramienta rutinaria para
ellos. A pesar de que han conseguido reducir de manera
considerable las dosis emitidas por las TC convencionales,
éstas siguen siendo más elevadas que las de la radiografía
convencional3.
La decisión de realizar una CBCT a un niño se ha de
llevar a cabo, por lo tanto, siguiendo los criterios de conseguir la mayor información necesaria para obtener un diagnóstico adecuado9.
En la literatura las dosis efectivas se suelen expresar
siguiendo los criterios de la ICRP del informe de 1990 o
del de 20073. Diversos estudios han valorado y comparado
las dosis de radiación que emiten los diferentes aparatos
de registro.
De Vos4, en su artículo de revisión de 2009, encontró
16 artículos publicados entre enero de 1988 y diciembre
de 2007 relacionados con las dosis de radiación en la
OMF.
Silva, et al.5 estudiaron y compararon las dosis equivalentes y efectivas de radiación de la ortopantomografía y la
telerradiografía lateral de cráneo con las dosis de algunos
sistemas de CBCT (Sirona DS Plus, New Tom DVT 9000,
iCAT y Somatom Sensation) y con la de una TC convencional, concluyendo que los sistemas convencionales seguían
emitiendo las dosis más bajas de radiación, seguidos por
la CBCT y, por último, la TC convencional. Comparando los
diversos sistemas CBCT observaron que el iCAT era el que
mayor dosis emitía.
19
Loubele, et al.11 compararon las dosis efectivas según
la ICRP de 2007 entre tres tipos de tomografía computarizada de múltiples cortes (MSCT) y tres CBCT (Accuitomo
3D, iCAT y Newton 3G), concluyendo, al igual que en el
estudio de Silva, et al.4, que las CBCT emitían menores
dosis de radiación que los MSCT y que de las CBCT el que
emitía mayores dosis era el iCAT.
Roberts, et al.12 estudiaron las dosis efectivas recibidas
por los pacientes con el sistema CBCT (iCAT), llegando a
las mismas conclusiones que en los estudios de Silva5 y
Loubele11 al comparar las dosis emitidas por las CBCT con
las de las TC. Sin embargo, vieron que las dosis de estos
sistemas continuaban siendo más elevadas que las de los
sistemas radiográficos convencionales.
Chau, et al.9 compararon las dosis de tres sistemas: una
TC convencional, una TC computarizada y una CBCT
(iCAT), pero en términos de dosis absorbida. Concluyeron,
como en los estudios previos, que la CBCT era el que
emitía menor radiación. Por otro lado, observaron que las
glándulas salivares fueron los órganos más afectados.
Gibbs8 observó que en algunos pacientes ortodóncicos
en los que es necesario realizar varios tipos de pruebas
diagnósticas, además de la telerradiografía lateral de cráneo
y la ortopantomografía, como resonancias magnéticas (RM)
para valorar la articulación temporomandibular, radiografías
posteroanteriores para valorar asimetrías, series periapicales en problemas periodontales o radiografías oclusales, la
suma de dosis efectivas de todas estas radiografías superaba la dosis efectiva de la CBCT.
A pesar de estos datos existen pocos estudios que comparen la radiación de todos los sistemas en la práctica
ortodóncica5,13.
En la tabla 2 se exponen las dosis efectivas de los diferentes sistemas de registro según la ICRP de 1990 y de
2007.
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Tabla 2. Dosis efectivas (µSv) de los diferentes equipos de acuerdo con los informes de 1990 y 2007
de la ICRP
Equipos
Radiografía oclusal digital
Dosis efectivas
ICRP 1990 (µSv)
714
Radiografía panorámica digital
5,5-223,8,14-16
Telerradiografía lateral digital
1,6-3,43,8,14-16
TC
Dosis efectivas
ICRP 2007 (µSv)
150-2.1003,8,14-16
CBCT FOV pequeño
48-65214,16
CBCT FOV grande
68-1.07316
CBCT Newton 9 s
36,93
51,73
CBCT Newton 3G 12 s
44,73
58,93
CBCT iCAT 9 s
68,73
104,53
CBCT iCAT 12 s
134,83
193,43
Radiación ambiental
3 mSv/año3
Principios básicos
– Campo de visión: total o parcial.
Los sistemas modernos de CBCT suponen un cambio
radical en el mundo de la radiografía oral y maxilofacial. La
información y obtención de imágenes 3D parece ofrecer
una posible mejora en el diagnóstico y una mayor variedad
de aplicaciones clínicas con una exposición de radiación
significativamente inferior a la de las TC convencionales (un
40% menor), aunque con dosis de radiación de tres a
siete veces superior a la que podría recibir un paciente
durante la realización de una ortopantomografía o una serie
periapical5,13,16.
– Tiempo de escaneado.
En enero de 2009, la Academia Europea de Radiología
Dental y Maxilofacial (AEROMF)16-18 publicó una serie de
principios básicos para el empleo de las CBCT, recogidos
en la tabla 3.
Equipamiento de los sistemas
de tomografía computarizada de
haz cónico
La dosis que emiten los sistemas CBCT puede variar
dependiendo de la indicación y del paciente, pero debemos
obtener la mayor información diagnóstica con la menor
exposición posible.
Existen varios factores que influyen en la dosis de radiación que emite un sistema CBCT3:
– Tipo de haz; continuo o discontinuo.
– Cantidad, tipo y forma del filtro.
– Parámetros de imagen empleados (kVp, mAs).
– Rotación de 360° o menor del tubo.
Algunos de estos factores, como el tipo de haz y el filtro,
son específicos de cada aparato, mientras que otros, como
el FOV, pueden ser controlados por el operador3.
Se puede conseguir una reducción de la dosis con un
generador de rayos X ajustado y un foco (FOV) pequeño.
Sin embargo, cuanto más pequeño es el foco, menor es la
potencia del tubo16. Esto puede prolongar los tiempos de
escaneado y puede tener implicaciones negativas en la
calidad de la imagen3.
Por otro lado, para poder obtener el mayor contraste
posible en el hueso, dientes y tejidos blandos, el rango de
radiación estará dentro del rango de energía bajo, entre
60-90 kV. Voltajes más elevados, alrededor de los 120 kV,
son los que se emplean en el CT convencional3.
Ballrick, et al.19 midieron la distorsión y la resolución
espacial de imágenes obtenidas en un equipo iCAT en sus
13 modos y encontraron que la resolución espacial era
inferior a mayor velocidad en el tiempo de escaneado y
mayores tamaños de vóxeles.
En la revisión realizada por De Vos4, se puso en evidencia que muchos de los trabajos publicados no aportaban
suficiente información sobre las propiedades y parámetros
20
21
Tabla 3. Principios básicos de la AEROMF publicados en 2009
Principios básicos de la AEROMF sobre el uso de la CBCT
– Las exploraciones con CBCT no deben realizarse a menos que se haya realizado una historia y hecho una examinación clínica
– Las exploraciones de CBCT deben ser justificadas para cada paciente para demostrar que los beneficios son mayores
que los riesgos
– Las exploraciones con CBCT deberían potencialmente añadir nueva información para ayudar en la gestión del paciente
– La CBCT no debería repetirse «rutinariamente» en ningún paciente sin haberse realizado una nueva evaluación en cuanto
al beneficio/riesgo
– Cuando se acepten solicitudes de otros odontólogos para examinaciones de CBCT, dichos odontólogos deben proporcionar suficiente
información clínica (resultados de una historia y exploración) para permitir al profesional de CBCT llevar a cabo el proceso de justificación
– La CBCT debería utilizarse únicamente cuando la cuestión para la cual se requiere una técnica de imagen no se pueda resolver
adecuadamente con el uso de otras técnicas de radiografía convencional (tradicional) con una menor dosis de radiación
– Las imágenes de CBCT deben ser objeto de una minuciosa evaluación clínica («el informe radiológico») en el contexto de todo el volumen
de datos
– Cuando sea probable que una evaluación de los tejidos blandos vaya a ser necesaria como parte integral de la evaluación radiológica
del paciente, la técnica de imagen apropiada debería ser la clásica TC médica o RM, en vez de la CBCT
– El equipo de CBCT debería ofrecer la opción a elegir volúmenes de diferentes tamaños y las exploraciones deben usar el más pequeño
compatible con la situación clínica si éste proporciona una menor dosis de radiación al paciente
– Cuando el equipo de CBCT ofrece la opción a elegir la resolución, la resolución que debería ser usada es la que sea compatible
con un diagnóstico adecuado y la que proporcione la menor dosis posible
– Para cada instalación de CBCT se debe establecer e implementar un programa de garantía de calidad, que incluya el equipo, las técnicas
y los procedimientos de control de calidad
– Las ayudas para la correcta posición del paciente (los haces de luces marcadoras) deben ser usadas siempre
– Todas las nuevas instalaciones de CBCT deberían someterse a un examen crítico y a detalladas pruebas de aceptación antes de su uso
para asegurar una protección radiológica óptima del personal, miembros del público y pacientes
– El equipo de CBCT debería ser sometido regularmente a pruebas rutinarias para asegurar que la protección radiológica, tanto para
los usuarios del equipo y de la clínica como para los pacientes, no se haya deteriorado significativamente
– Los protocolos detallados en la sección 6 del documento de la Comisión Europea «Protección Radiológica 136. Directrices Europeas
de Protección Radiológica en Radiología Dental» deberían seguirse para la protección del personal frente al equipo de CBCT
– Todos los que participen con la CBCT deben haber recibido una formación teórica y práctica adecuada en relación con prácticas
radiológicas y las competencias pertinentes en protección radiológica
– La educación y formación continua es necesaria después de haber adquirido el título requerido para el puesto, especialmente cuando se
adquieran nuevos equipos de CBCT o se adopten nuevas técnicas
– Los odontólogos responsables de las instalaciones de CBCT que no hayan recibido previamente «el entrenamiento teórico y práctico
adecuado» deberían someterse a un periodo adicional de entrenamiento teórico y práctico que haya sido validado por una institución
académica (universidad o equivalente). El diseño y la enseñanza de programas de entrenamiento en CBCT deberían incluir a radiólogos
especializados en radiología oral y maxilofacial, en aquellos lugares donde exista la especialización nacional de Radiología Oral
y Maxilofacial
– La evaluación clínica («el informe radiológico») de imágenes dentoalveolares de CBCT de dientes, con sus estructuras de soporte, el
hueso mandibular y maxilar superior hasta el suelo de la nariz (p. ej. 8 × 8 cm o un área de interés más pequeña) debería ser realizada
por un radiólogo especializado en radiología oral y maxilofacial o, cuando esto no sea posible, por un profesional odontólogo de práctica
general con entrenamiento adecuado
– La evaluación clínica («el informe radiológico») de pequeñas áreas de interés que no sean dentoalveolares (p. ej. el hueso temporal)
y de todas las imágenes craneofaciales realizadas con la CBCT (áreas de interés que se extiendan más allá de los dientes, sus estructuras
de soporte, el hueso mandibular, incluyendo la articulación temporomandibular (ATM), y el hueso maxilar superior hasta el suelo
de la nariz), debería ser realizada por un radiólogo especializado en radiología oral y maxilofacial o por un radiólogo clínico
(radiólogo especialista médico)
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N. Zamora Martínez, et al.: Radiación en ortodoncia CBCT
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Tabla 4. Propiedades y parámetros que deben tener
los equipos CBCT
Fabricante
Nombre, compañía, ciudad,
país, web
Voltaje del tubo
kV
Intensidad del tubo
Miliamperios (mA)
Intensidad del tubo × tiempo
de exposición
Miliamperios × s (mAs)
Profundidad en la escala de grises
Bit
Tiempo de exposición
s
Tiempo de escaneado
s
Fuente de radiación
Continuo/discontinuo
Rotación
Grados (º)
N.o de proyecciones × rotación
N.o
Tipo de detector
Tipo
Tamaño del detector
cm
FOV
cm × cm
Tamaño del vóxel (x, y, z)
mm3
Dimensiones del volumen
de escaneado
cm × cm × cm
Matrix (disposición de los píxeles)
Píxel × píxel
Posición del paciente
Tumbado/sentado/de pie
Distancia desde el centro
de rotación al foco
mm
Emisión de datos
DICOM/JPG/TIFF/BMP
Dosis de radiación
mSv o µSv
de los aparatos CBCT, siendo estos datos cruciales para
poder saber las dosis de radiación, la calidad de la imagen
y la reproducibilidad, por lo que propuso una guía con todos
estos parámetros que se han recogido en la tabla 4.
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A pesar de que en la actualidad existen muchos estudios
al respecto, la radiación que generan los sistemas CBCT
debe seguir siendo estudiada en profundidad, puesto que
las repercusiones que ésta puede tener sobre los individuos
deben ser correctamente analizadas.
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