CONE BEAM: El estándar de oro de la imagen seccional 3D en odontoestomatología

Introducción  

Establecer un diagnóstico preciso en odontoestomatología requiere un examen clínico minucioso, que deberá a menudo completarse con exámenes radiológicos adicionales. 

El Cone beam o CBCT (Cone Beam Computed Tomography), llamado también tomografía volumétrica digital de haz cónico, es una técnica de imagen seccional en 3D en pleno auge. Permite el examen de tejidos calcificados, a saber, el hueso y los dientes. 

En este artículo destacaremos la revolución que han supuesto las imágenes dentomaxilares, que se han generalizado en nuestras consultas dentales, abriendo nuevas perspectivas de diagnóstico en odontología.

Primero, definiremos el Cone Beam y analizaremos el principio físico de este procedimiento radiológico. A continuación, veremos rápidamente las diferencias entre el escáner y el Cone Beam. Reflexionaremos sobre las ventajas y los límites del CBCT, siempre comparándolo con el escáner. Por último, volveremos a tratar las indicaciones de esta técnica.

¿Qué es el Cone beam? 

Definición

En las imágenes dentomaxilares, se diferencian dos tipos de técnicas: las técnicas 2D panorámica u ortopantomografía (OPT), y las técnicas 3D más sofisticadas como el escáner y el Cône beam, más reciente. 

La aparición del Cone beam a finales de los 90 representó una innovación importante en comparación con su predecesor, el escáner, gracias a la introducción de detectores matriciales de grandes dimensiones que permiten la exploración de un volumen completo durante una sola rotación del sistema de adquisición. 

¿Cómo funciona el Cone beam?

Principio físico

Como su nombre indica, el CBCT consiste en un generador de rayos X que emite un haz de irradiación abierto de forma cónica que, en una rotación completa (360º) o semicompleta (180º), permite recorrer todo el volumen a explorar antes de analizarlo tras atenuar los rayos mediante un sistema de detección. El emisor de rayos X y el detector están conectados y alineados.

Figura 1 Principio físico de la tomografía

En cada grado de rotación, el emisor libera un impulso de rayos X, que atraviesan el cuerpo anatómico y llegan al detector que gira simultáneamente alrededor de la fuente.

De esta forma, en cada desplazamiento angular, el sensor plano obtiene una imagen 2D del volumen recorrido.

Se realizan cientos de imágenes digitales, lo que permite obtener un volumen y efectuar la reconstrucción informática 3D para visualizar virtualmente las estructuras anatómicas examinadas. 

Figura 2 Principio de reconstitución 3D de las imágenes en Cone beam 

A diferencia del escáner, cada unidad o Voxel es isométrico, lo que permite una gran resolución espacial de aproximadamente 100 µ.

El CBCT permite obtener una imagen volumétrica de la zona radiografiada con una alta resolución de imagen en los diferentes planos del espacio, eliminando las superposiciones de las estructuras circundantes.

Existen diferentes CBCT, clasificados de acuerdo con su campo de visión:

– los campos pequeños: inferiores o iguales a 8 cm

– los campos medianos: entre 9 y 15 cm

– los campos grandes: superiores a 15 cm

¿Cómo se lleva a cabo el examen Cone beam dental? 

Se realiza como una radiografía dental convencional. El paciente debe permanecer inmóvil durante el tiempo de la toma de la imagen (aproximadamente 10-20 segundos). A continuación, se efectúa una reconstrucción informática mediante un programa informático específico. Se necesitan 20-30 minutos para cada examen, tiempo significativamente superior al necesario para un escáner.

¿Qué dosis de irradiación es necesaria para un examen Cone beam?

La tecnología Cone beam incluye soluciones técnicas muy diferentes con dosis de irradiación en proporciones de 1 a 5.

Los estudios dosimétricos la consideran como la técnica que menos radiación emite entre las técnicas seccionales.  Las dosis de exposición del Cône Beam son de 1,5 a 12 veces más bajas que los escáneres médicos convencionales. Sin embargo, son de 4 a 42 veces más fuertes que las imágenes panorámicas.

Para hacerse una idea:

TécnicaImagen intrabucalImagen panorámicaCode beam
Dosis de irradiación absorbida en Gray de 1 a 8 mGyde 3 a 7 mGyde 3 a 25 mGy

La técnica CBCT responde al principio ALARA (As Low As Reasonably Achievable) de la legislación nacional sobre seguridad radiológica, que obliga a aplicar la dosis más baja necesaria.

CBCT frente al escáner 

Como su predecesor el escáner, el CBCT permite obtener reconstrucciones en 3D, pero la técnica utilizada es muy diferente. A continuación podrá consultar un cuadro comparativo de las dos técnicas 

Las principales diferencias técnicas entre un Cone beam y un escáner

EscánerCode beam
Haz de rayos X plano (en abanico)Haz de rayos X abierto cónico
Sensor de forma global alargadaSensor plano
Toma que requiere múltiples rotaciones alrededor del pacienteToma rápida que requiere una única rotación
Forma general de los aparatos (posición tumbada obligatoria)Forma general parecida al OPT, el paciente está de pie
Voxel paralelepípedo rectangular: Volumen anisotrópicoVoxel cúbico: Volumen isotrópico
Irradiación +++Irradiación +

Debido a estas diferencias técnicas, el Code beam presenta verdaderas ventajas en comparación con el escáner. Vamos a analizar estas principales ventajas. 

¿Qué ventajas tiene el Cone beam comparado con el escáner?

Comodidad para el paciente

La toma de la imagen es más sencilla, rápida y cómoda para el paciente, que no está obligado a estar tumbado, sino que está de pie como para la toma de una imagen panorámica. El aparato solo rota alrededor del paciente una sola vez. 

Dosimetría e irradiación

Al contrario del escáner, el Cone beam se considera una técnica de « dosis baja », que permite recorrer todo el volumen en una sola pasada, emitiendo menos radiación que la tomodensiometría convencional. 

El CBCT emite una dosis de radiación ionizante hasta 6 veces más baja que el mismo examen realizado mediante escáner. 

A continuación podrá comparar las dosis eficaces de los principales procedimientos radiológicos de odontoestomatología.

FuenteDosis media eficaz
Imagen retroalveolar digitalde 4 a 6 uSv
Radiografía panorámica digitalde 10 a 15 uSv
Escáner médico de 60 a 1300 uSv
Code beamde 20 a 250 uSv

El CBCT permite localizar el campo de examen en la zona que se va a analizar (un área dental, una arcada completa), evitando así la emisión de radiación innecesaria a otras partes del cráneo. 

Variedad de imágenes, resolución espacial y nitidez 

El CBCT permite obtener diferentes vistas de una misma imagen, como cortes frontales, sagitales, coronales y oblicuos.

El Cone beam produce voxels isotrópicos de 500μm à 75μm con un ratio de aumento de 1:1, lo que permite perfeccionar el análisis de las estructuras óseas y dentales, así como obtener una buena resolución en los diferentes planos del espacio, similar o incluso superior al del escáner.

Sensibilidad a los artefactos 

Los artefactos metálicos afectan menos en las imágenes tomadas con el Cone beam que con el escáner, sobre todo en la zona radicular.

Costo

El CBCT es bastante más barato que el escáner.

¿Qué limitaciones tiene el Cone beam comparado con el escáner? 

Toma de imágenes y trabajo en la consola

En la fase de toma de imágenes por CBCT, el paciente está de pie, por lo que es difícil permanecer inmóvil durante el tiempo de la rotación del aparato (20-30 segundos). El riesgo de que el paciente se mueva es por lo tanto significativo, lo que puede causar artefactos cinéticos. Dada a la duración relativamente larga de la toma de imagen en comparación con el escáner, todos los dispositivos Cone beam deben incluir un sistema de inmovilización eficaz para limitar este riesgo de desplazamiento casi inexistente en la tomografía debido a un tiempo de exposición muy corto (aprox. 6 segundos) 

Además, para la reconstrucción en 3D de las imágenes tomadas con el Cone beam se necesita un tiempo de trabajo más largo. 

Relación señal/ruido y resolución en densidad o en contraste

Cuanto más elevada es la relación señal/ruido (S/R), mejor es la resolución en densidad. El Cone beam presenta por lo tanto una baja resolución en contraste en comparación con el escáner dada su relación señal/ruido (S/R) más baja. 

Aunque el Cone beam proporciona una resolución más alta que la imagen panorámica dental o el escáner, su escala de densidad es mucho menor debido a su baja irradiación. La calidad de imagen que proporciona no es suficiente para medir la densidad de los tejidos calcificados y el análisis de los tejidos blancos, lo que limita la conveniencia de su uso. 

Las ventajas del Cone beam ya están bien determinadas en todos los campos de la imaginería dentomaxilar. 

¿Para qué especialidades está indicado el Cone beam? 

 

En este artículo, nos limitaremos a explicar las aplicaciones del CBCT en odontología, maxilofacial y otorrinolaringología.

Odontoestomatología

El uso del CBCT es interesante en odontoestomatología cada vez que la información recopilada por la clínica y la radiología convencional 2D (imagen intraoral y OPG) no son suficientes para establecer un diagnóstico preciso, y cuando es necesario obtener una imagen 3D:

En implantología 

Debido a sus cualidades de doble medición y la precisión que aporta gracias a su particularidad isotrópica que garantiza mediciones lineales exactas, el CBCT se aplica en implantología que necesita mucho uso de la biometría. Las posibilidades de reconstrucción bi y tridimensionales, de navegación y simulación quirúrgica que ofrece y su baja sensibilidad a los artefactos metálicos constituyen otras ventajas que se valoran en implantología.

Permite establecer una evaluación preoperatoria del diagnóstico tras un examen clínico y radiológico estándar del paciente, para establecer la conveniencia de la colocación del implante en caso de duda o establecer la contraindicación, y en algunos casos para realizar el seguimiento postoperatorio. Permite calcular de forma precisa el volumen óseo disponible en el lugar del implante y su visualización óptima, así como el estudio cuantitativo y cualitativo del hueso mediante una evaluación de la densidad.

También permite evaluar la proximidad de las estructuras anatómicas mediante medidas de distancia que se deben guardar en la colocación de implantes, como los nervios y senos.

La elaboración de modelos en 3D permite simular virtualmente los emplazamientos de los futuros implantes, eligiendo la forma y tamaño adecuados.

Figura 3 Planificación de implante digital con el programa QuickVision 3D

La imagen seccional que el Cone beam proporciona es más que un examen de opción en implantología, es un examen obligatorio, excepto en el caso de que el examen clínico y el OPT cuestionen el tratamiento de implantes. 

La técnica CBCT ha permitido el desarrollo de la cirugía guiada estática y dinámica, facilitando la explotación de datos anatómicos en 3D.

La colocación de implantes mediante cirugía guiada consiste en la superposición de la huella de la boca del paciente (Archivo .stl) y de los datos radiológicos recogidos con el Cone beam (Archivo DICOM) mediante un programa informático específico, lo que permite optimizar la precisión del gesto quirúrgico y reducir así los fracasos en los tratamientos de implantes que ocurren en la cirugía convencional y rechazar los límites de la implantología oral.

Figura 4 Combinación de los archivos STL y DICOM con QuickVision 3D

En lo que respecta al seguimiento terapéutico, es principalmente clínico y radiológico 2D, pero ante la más mínima duda de una complicación (osteointegración inmediata defectuosa, periimplantitis, etc.) después de la colocación del implante o después del tratamiento previo al implante mediante injertos o elevación de seno, no se excluye el uso del CBCT. 

En odontología conservadora y endodoncia 

El Cone beam es particularmente adecuado para la búsqueda y localización de un conducto radicular adicional, para una evaluación periapical previa a una operación, en particular en la región maxilar posterior o en la mandíbula a la altura de la región del foramen mentoniano.

También es interesante en el caso de traumatismos dentoalveolares para determinar el tipo de fractura y establecer la evaluación de una patología radicular (fractura, reabsorción interna y externa, periapical o radicular lateral…)

En cirugía bucal, en especial antes de realizar la extracción de dientes incluidos o de muelas de juicio, para ver la relación de las raíces con el nervio alveolar inferior.

En patología, para establecer una evaluación de extensión y las relaciones de las lesiones quísticas y tumorales de los huesos maxilares.

Otorrinolaringología y maxilofacial

El uso del Cone beam está indicado para otorrinolaringología y cirugía maxilofacial. Permite principalmente la exploración de los senos de la cara y las fosas nasales, la navegación quirúrgica con imágenes preoperatorias en cirugía endoscópica del seno y la realización de una evaluación de las patologías de los ATM (articulaciones temporomandibulares). Es también adecuado para la exploración del oído medio para evaluar patologías, así como para evitar el seguimiento postoperatorio de los implantes auditivos.

Recomendaciones

El Cone beam es el examen de primera línea realizado para detectar patologías inflamatorias e infecciosas de los senos faciales.

El Cone beam es el examen de tercera línea en imaginería dentomaxilar (después de la imagen intraoral y el OPG).

Elección del aparato Cone beam

La elección del aparato de radio Cone beam depende del pliego de condiciones a cumplir, ya que existen aparatos con mejor rendimiento en implantología, y otros están más orientados al diagnóstico en patología y cirugía oral, o incluso en endodoncia.

Conclusión

En un punto intermedio entre la panorámica dental y el escáner, el CBCT se caracteriza por su percepción de densidades elevadas, siendo más preciso que el OPT y por tener una mejor resolución espacial que la tomografía. Propone la posibilidad de una reconstrucción digital 3D a un coste mínimo siendo menos invasivo que el escáner. 

Debido a su rendimiento técnico y de dosimetría, el Cone Beam se puede aplicar en casi todas las áreas de odontoestomatología, parodontología, cirugía oral, ortodoncia e incluso endodoncia.

Actualmente se prescribe cuando no se necesita realizar un estudio de los tejidos blandos y cuando una imagen 3D es necesaria. Permite diagnosticar lesiones articulares temporomandibulares, oseosas quísticas y tumorales, traumatismos e infecciones, pero su utilización está limitada cuando hay que analizar tejidos blandos dada su baja resolución en densidad o en contraste.

El Cone beam está reconocido actualmente como el método de imagen seccional de referencia en odontoestomatología, de ahí la necesidad de generalizar su uso.

Sin embargo, no se debe prescribir de forma sistemática, ya que debe considerarse sobre todo como un examen complementario a la radiología estándar 2D y a la clínica.