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Disertación de Maestría
DOI
10.11606/D.18.2006.tde-27112006-082102
Documento
Autor
Nombre completo
Eveline Batista Rodrigues
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Carlos, 2006
Director
Tribunal
Schiabel, Homero (Presidente)
Cavalcanti, Marcelo de Gusmao Paraiso
Nonato, Luis Gustavo
Título en portugués
Esquema de auxílio ao diagnóstico de reabsorção óssea periodontal através de subtração digital de radiografias odontológicas
Palabras clave en portugués
doença periodontal
esquema de auxílio ao diagnóstico
periodontologia
reabsorção óssea periodontal
subtração digital de radiografias
Resumen en portugués
A radiografia é uma das ferramentas primárias de auxílio ao diagnóstico e monitoração do tratamento das doenças periodontais. Porém, a análise subjetiva dessas radiografias feita pelo dentista só consegue identificar lesões quando o quadro clínico apresenta perda acima de 30% do conteúdo mineral do osso, levando um sério desafio ao exercício da odontologia. Em muitas situações clínicas, o dentista também precisa ser capaz de quantificar o tamanho de uma lesão para determinar a taxa de progressão ou cura da doença. A técnica de subtração digital de radiografias provê a detecção de mudanças ósseas sutis, de cerca de 5%, levando ao diagnóstico precoce da doença e aumentando assim o sucesso de seu tratamento. Desta forma, o esquema de auxílio ao diagnóstico de reabsorção óssea periodontal através de subtração digital de radiografias odontológicas proposto no presente trabalho emprega a técnica de subtração digital de radiografias, onde duas radiografias odontológicas, tiradas em intervalos de tempos planejados, são subtraídas para obter uma nova imagem onde serão visíveis somente estruturas que mudaram de uma imagem em relação à outra. Será gerada uma imagem que auxiliará o dentista a efetuar um diagnóstico precoce e instituir o melhor plano de tratamento, e assim acompanhar a resposta do tratamento a partir de novas imagens subtraídas. Na fase anterior à subtração, é necessário o alinhamento, para garantir que estruturas idênticas em ambas imagens estejam no mesmo local, e evitando que o resultado da subtração seja errôneo. O alinhamento consiste na marcação de 4 pontos em regiões de alto contraste em ambas as imagens para que a imagem subseqüente seja alinhada em translação e em rotação em relação à primeira. Posteriormente, uma técnica de correção de contraste é utilizada para corrigir eventuais diferenças de contraste. A subtração fornecerá três formas de visualização, na imagem subtraída, da área onde ocorreu uma reabsorção ou ganho ósseo. Uma delas é a subtração qualitativa, cujas áreas onde as imagens se mantiveram idênticas são mostradas em preto, e áreas onde ocorreram mudanças, em branco. A segunda é a subtração quantitativa, que gera a imagem subtraída em níveis de cinza, mostrando em tons de cinza uniformes áreas onde as imagens se mantiveram idênticas; em tons de cinza escuros, onde ocorreu reabsorção óssea; e em tons de cinza claros, onde ocorreu ganho ósseo. Além destas duas subtrações, há uma terceira subtração, a subtração quantitativa porcentagem-colorida, que mostrará a porcentagem de reabsorção ou ganho ósseo através de áreas coloridas na imagem. O intervalo de porcentagens poderá ser escolhido pelo dentista e a este intervalo poderá ser atribuída uma cor para visualização. Intervalos de porcentagens negativas indicam reabsorção óssea e intervalos de porcentagens positivas, ganho ósseo. Os testes realizados encontraram um erro médio de 7,5% no resultado da subtração, sendo que deste total, 3,5% é o erro introduzido pelo digitalizador. É importante ressaltar que esta taxa representa o erro não somente do algoritmo desenvolvido, mas também a propagação do erro em todas as etapas do processo, ou seja, aquisição, digitalização, alinhamento e subtração. Portanto, o erro da subtração deduzido do erro do digitalizador é de somente 4,0%.
Título en inglés
Aided diagnosis scheme for periodontal bone resorption through odontological digital subtraction radiography
Palabras clave en inglés
aided diagnosis scheme
digital subtraction radiography
periodontal bone resorption
periodontal disease
periodontology
Resumen en inglés
Radiography is one of the primary features to help diagnose and monitor the treatment of periodontal diseases. However, the subjective analysis of these radiographs by the dentist only can identify lesions above 30% of mineral bone loss, leading to a serious challenge for the practice of odontology. In many clinical situations, the dentist needs to quantify the size of a lesion to determine the rate of progression or healing the disease. The digital subtraction radiography technique provides the detection of subtle bone changes, i.e., changes of around 5%, leading to an early diagnosis and enlarging the success of its treatment. The aided diagnosis scheme for periodontal bone resorption through odontological digital subtraction radiography proposed in this work employees the digital subtraction radiography technique, where two odontologic radiographs taken at intervals of planned times are subtracted to obtain a new image where only structures that have been changed from one image to the other will be visible. It will generate an image to help the dentist make an early diagnosis and establish the best treatment plan, besides accompanying the treatment’s response starting from new subtracted images. In the stage previous to the subtraction, the lining up is necessary to assure that identical structures on both images are in the same place, avoiding an erroneous result of the subtraction. It consists in marking 4 points in places with high contrast on both images for the subsequent image to be first lined up in translation and then in rotation in relation to the first one. Then, a contrast correction technique is used to correct possible contrast differences. The subtraction will provide three ways of visualization in the subtracted image of the area where a bone resorption or gain occurred. One of them is the qualitative subtraction, where areas kept identical are showed in black and areas where changes occurred are showed white. The second is the quantitative subtraction, which generates a subtracted image in gray levels, showing in uniform gray levels the areas where the images remained identical, in dark gray levels the areas where there was bone resorption and in light gray levels the area with bone gain. The third subtraction is called colored-percentage quantitative subtraction, which shows the percentage of bone resorption or gain through colored areas on the radiograph. The intervals of percentage can be chosen by the dentist and he/she can attribute a color for visualization to this interval. Negative percentage intervals indicate bone resorption and positive percentage intervals correspond to bone gain. The tests performed found a mean error of 7.5% in the result of the subtraction, of which 3.5% correspond to the error introduced by the digitalizer. It is important to stress that this rate represents the error not only for the algorithm developed, but the spreading of the error to all process stages, such as acquisition, digitalization, lining up and subtraction. Therefore, the subtraction error deduced from the digitalizer error is only 4,0%.
 
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Eveline.pdf (7.00 Mbytes)
Fecha de Publicación
2006-11-28
 
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