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8/20/2019 Tesis Densitometría Osea
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UNIVERSIDAD DE MURCIA
Departamento de dermatología, estomatología,
radiología y medicina física
FIABILIDAD Y EXACTITUD DE
LA DENSITOMETRÍA ÓSEA
MAXILAR EN TOMOGRAFÍA
COMPUTERIZADA
ALFONSO MIGUEL SÁNCHEZ
TESIS DOCTORAL, MURCIA 2011
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A mi padre, Eusebio, por enseñarme que en la vida siempre queda algo por hacer. A mi madre, Mª Teresa ejemplo intachable de sacrificio,constancia y amor. Sois un ejemplo a seguir.
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A mi mujer Helena, la música de mis ojos. A tiAlfonso, y al bebé que pronto llegará, la
plenitud de mi vida. Mi pequeña familia.
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Agradecimientos
Quisiera agradecer en primer lugar a mi director de tesis la inestimable ayuda
que me ha brindado, el Dr. Juan A. Vilaplana Gómez. Gracias por permitirme
participar en un proyecto tan fascinante como es la docencia en Cirugía Bucal, y
acogerme como a un hijo.
También quiero expresar mi más sincera gratitud a mi codirectora, la Dra.
Isabel Cañadas Osinki, y a su inseparable lápiz rojo sin el cual esta tesis no sería lo
que hoy es. Gracias por ese tiempo que me has brindado y por las largas horas de
trabajo dedicado. Tu apoyo, sugerencias y consejos han sido extraordinarios. Mil
gracias.
Al Dr. Vicente Climent Oltra, Jefe del Servicio de Radiología del Hospital
Universitario Virgen de la Arrixaca, por su inestimable ofrecimiento y disponibilidad
para llevar a cabo nuestro estudio en el Servicio de Radiología del Hospital
Universitario Virgen de la Arrixaca, así como a D. Pedro Soler Gallego, técnico de
radiología del Hospital Universitario Virgen de la Arrixaca, por su inmensa paciencia
y disponibilidad para realizar nuestro estudio radiológico, a esas tan largas horas de
la madrugada.
Al Dr. Julio Sáez Castan del Centro Radiológico Tesla de Elche, agradecer elhabernos permitido disponer de la inestimable colaboración de la Srta. Silvia
Santacreu Ballester. Por esas largas horas dedicadas a transformar todas las
tomografías computerizadas del formato DICOM al visualizador SIMPLANT.
Gracias Silvia por tu ayuda desinteresada.
Quiero agradecer notablemente a mis compañeros de departamento los
profesores Jaime y Carlos Vilaplana Vivo, sin cuya constancia, disposición y
valiosos consejos, incluso más allá del ámbito puramente académico, no hubiera sido posible comenzar ni terminar esta ardua tarea. Gracias por vuestra apreciada amistad
y vuestra ayuda incondicional.
Y a ti, Helena, gracias por tu apoyo constante incluso en los momentos de
hastío y desánimo. Gracias por estar siempre ahí, sin ti todo esto no sólo no hubiese
sido posible, sino que no habría tenido sentido.
A todos los familiares que hoy no están con nosotros, pero su recuerdo
perdura en el corazón.
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INDICE
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1. INTRODUCCIÓN Y JUSTIFICACIÓN………………………………………. 13
2. ANTECEDENTES……………………………………………………………………. 23
2.1. EL HUESO:
2.1.1. Conceptos generales………………………………………………… 25
2.1.2. Anatomía macroscópica……………………………………………… 27
2.1.3. Anatomía microscópica………………………………………………. 28
2.1.4. Composición…………………………………………………………….. 30
2.1.5. Biomecánica…………………………………………………………….. 33
2.2. OSTEOPOROSIS:
2.2.1. Conceptos generales………………………………………………… 36
2.2.2. Afectación maxilar de la osteoporosis…………………………. 38
2.3. DENSIDAD MINERAL ÓSEA (DMO):
2.3.1. Conceptos generales………………………………………………… 45
2.3.2. Clasificación…………………………………………………………… 47
2.3.3. Influencia en implantología………………………………………. 52
2.3.4. Ventajas e inconvenientes en implantología…………………. 55
2.3.5. Técnicas de medición…………………………………………………. 57
2.4. TOMOGRAFÍA COMPUTERIZADA:
2.4.1. Reseña Histórica……………………………………………………… 67
2.4.2. Funcionamiento……………………………………………………….. 69
2.4.3. Componentes del sistema…………………………………………... 72
2.4.4. Almacenamiento de imágenes………………………………………. 73
2.4.5. Tipos de CT……………………………………………………………… 83
2.4.6. Tomografía computerizada en Implantología……………….... 91
2.4.7. Ct; Precisión y exactitud…………………………………………… 97
2.4.8. Calibración del Ct…………………………………………………… 101
2.5. ESTABILIDAD PRIMARIA; IMPORTANCIA
2.5.1. Estabilidad primaria……………………………………………….. 111
2.5.2. Estabilidad Secundaria…………………………………….......... 112
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2.5.3. Técnicas de medición………………………............................... 114
2.5.4. Factores condicionantes de la estabilidad primaria……... 123
2.6. PLANIFICACIÓN EN IMPLANTOLOGÍA…………………………………… 145
2.7. PROTOCOLOS DE ACTUACIÓN ……………………………………………... 149
3. HIPÓTESIS DE TRABAJO Y OBJETIVOS………………………………… 153
4. MATERIAL Y MÉTODOS…………………………………………………………. 157
4.1. MODELO DE CADÁVER ……………………………………………………….. 159
4.2. ELABORACIÓN DE PLANO OCLUSAL Y FÉRULA……………………… 160
4.3. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA PREVIO A CT ………………………… 165
4.4. DISPOSITIVO DE POSICIONAMIENTO Y CALIBRACIÓN ……………… 167
4.5. REALIZACIÓN DE DOS CT …………………………………………………… 170
4.6. PROGRAMA DE VISUALIZACIÓNY MEDICIÓN DE IMÁGENES ………. 172
4.7. SELECCIÓN DEL R.O.I ………………………………………………………… 173
4.8. CALIBRACIÓN DE LAS TOMOGRAFÍAS COMPUTERIZADAS ………… 178
4.9. ANÁLISIS ESTADÍSTICO ……………………………………………………… 185
5. RESULTADOS………………………………………………………………………… 187
6. DISCUSIÓN……………………………………………………………………………. 211
6.1. DISCUSIÓN DEL MATERIAL Y MÉTODO ………………………………….. 213
6.2. DISCUSIÓN DE RESULTADOS ……………… ………………………………. 239
6.3. RESUMEN ………………………………………………………………………… 243
7. CONCLUSIONES…………………………………………………………………….. 247
8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS………………………………………….. 251
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1. INTRODUCCIÓN Y JUSTIFICACIÓN
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1. INTRODUCCIÓN Y JUSTIFICACIÓN
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Los implantes dentales han supuesto una revolución en el desarrollo de la profesión
odontológica. Desde sus inicios, ésta ha ido creciendo exponencialmente, innovando
técnicas y tratamientos con el fin de la consecución de unos tratamientos más
precisos y exitosos. Hoy en día, ya no es admisible la colocación de implantes donde
exista abundante hueso como antaño, sino su colocación en el lugar óptimo, donde
crear una restauración protésica estética y funcional. El avance en materiales y
técnicas prostodóncicas, así como en imagenología; tomografía computerizada (CT),
softwares de visualización, cirugías guiadas por ordenador (Birkfellner, 2001), etc.,
han supuesto esta realidad, el logro de la excelencia clínica.
Sin embargo, aun cabe esta cuestión, ¿estamos utilizando realmente bien
todas estas técnicas puestas a nuestro alcance?
Con el paso de los años, el cirujano implantólogo se va enfrentando a casos
cada vez más complejos, situaciones de atrofias óseas severas donde el exceso de
longitud de 1 mm puede suponer la lesión de un plexo nervioso o la invasión de una
estructura vecina importante. Tras el estudio previo de los maxilares con métodos de
diagnóstico complementarios, como el CT helicoidal, los profesionales hemos
podido ajustarnos a una relación casi exacta (1:1,07) a la anatomía de estos, de tal
forma que gracias a este avance, se han solucionado casos que hace unos años se nos
hacían impensables.
La alarma se disparó cuando, tras un detallado estudio implantológico de uno
de estos casos complicados, se colocaron implantes en un maxilar inferior en el cual,
según el CT, nos aproximábamos quedando a tan sólo 1 mm del nervio dentario
inferior. Nuestra sorpresa se hizo evidente al realizar una ortopantomografía de
control, en la que se observaba, tras corregir la magnificación, que todavía quedaba
un margen de separación con respecto al nervio de 2-3 mm.
Se revisaron otros casos anteriores en los que se requería un ajuste muy preciso a estructuras anatómicas vecinas y se comprobó que, en mayor o menor
medida, existía una variación entre las mediciones con CT previos y las mediciones
en ortopantomografías de control una vez colocado el implante.
A continuación, nos dispusimos a analizar todos los historiales quirúrgicos de
nuestra consulta, observando, tras las revisiones de los pacientes sometidos a la
colocación de implantes, que existía una discrepancia clínicamente llamativa entre la
posición donde se planifica, mediante CT, la colocación del implante respecto aestructuras importantes (como nervio dentario inferior, suelo del seno maxilar, etc.) y
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
16
la posición donde realmente queda situado tras la realización de una
ortopantomografía de control. Una discrepancia no justificada, pues, aun
considerando la magnificación inherente a la ortopantomografía y eliminándola
gracias a su calibración mediante bolas de acero, permanece constante en todos y
cada uno de los casos analizados.
Esto realmente no era posible ya que el CT es un método diagnóstico de
estructuras óseas que permite una relación 1:1,07, es decir, casi exacta. Es más, en
algunos casos, incluso al realizar algún CT posterior del mismo maxilar para otros
fines, se comprobó que realmente el implante no estaba localizado en la posición
exacta en la que se había programado.
Tras la revisión de la literatura existente (Bassi, 1999; Akça, 2001; Amorim,
2006; Agbaje, 2007; Birgul, 2008), se comprobó que no existían artículos sobre
distorsiones o magnificaciones del CT, es decir, que la comunidad científica lo
considera como un método exacto, que se ajusta casi al 100 por ciento a la realidad.
Actualmente, se está realizando carga inmediata con prótesis confeccionadas
previas a la cirugía, sin encontrar el ajuste preciso que se espera tras el análisis del
CT. En este caso, se trata de prótesis realizadas mediante la simulación de colocación
de implantes en el maxilar a tratar con métodos altamente cualificados de confección
a nivel industrial y, sin embargo, existe algún tipo de error que no permite obtener el
ajuste esperado. Con todo, parece ser evidente la existencia de algún factor que se
nos escapa y que puede ser el responsable de estas discrepancias de ajuste.
Comenzamos, pues, a analizar las condiciones en las que se realizaban las
tomografías computerizadas, esperando un error más humano que técnico, y
observamos que no existían variaciones de posicionamiento ni estabilización del
paciente, de miliamperaje y/o kilovoltaje en la emisión de los rayos X, etc. Sin
embargo, estas discrepancias observadas eran constatables independientemente delcentro radiológico al cual se enviara al paciente para la realización del CT.
Analizando todas las prescripciones remitidas al centro radiológico, se
impelía a que el corte axial primario (el que rige todo el reformateo posterior de las
imágenes sagitales y ortogonales) fuera paralelo al plano oclusal, tanto para el
maxilar superior como para el inferior, pues es así como lo describen algunos autores
con el fin de que las imágenes sean lo más útiles posible para la colocación de
implantes (Arana-Fernández, 2006; López-Quiles, 2010), y de forma que la prótesisa crear pudiese distribuir las cargas lo más perpendicular posible a dicho plano. Este
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1. INTRODUCCIÓN Y JUSTIFICACIÓN
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plano oclusal que, en boca cerrada es único, con los maxilares separados es distinto,
existiendo uno superior y otro inferior. Es importante tener esto en cuenta, ya que el
paciente debe abrir bien la boca a la hora de realizarse un CT, para que de esta
manera se eviten distorsiones y artefactos que pueden ocasionar restauraciones o
prótesis metálicas del maxilar antagonista.
Pues bien, fue entonces cuando sacando del cajón todos las tomografías de los
últimos dos años, en formato digital, se analizaron de forma meticulosa los scouts
(topogramas, escano o escanogramas), es decir, la primera proyección lateral del
maxilar y de relativamente baja dosis de radiación, que se le realiza al paciente, tal y
como se muestra en la siguiente figura, (Fig. 1). Los objetivos eran los siguientes:
! Comprobar si está correctamente colocado y orientado en el espacio.
! Definir la amplitud de ventana que vamos a estudiar (por ejemplo, desde
apófisis coronoides hasta sínfisis mandibular).
! Definir el eje del corte axial primario.
Es en este análisis donde pudimos comprobar que, de cuarenta y un scouts
analizados, como se muestra en las siguientes figuras, (Fig. 2 y 3) sólo dos coincidían
con el plano oclusal especificado en la orden prescrita al radiólogo. En el resto había
una angulación más o menos importante de ese corte axial primario con respecto al
plano oclusal. Aunque existen en la actualidad programas informáticos capaces de
reconfigurar ese eje axial, ya se hace sobre modelos matemáticos e informáticos de
reformateo y no sobre el paciente real. Tras ponernos en contacto con el centroradiológico, se confirmó que la persona que realiza el CT de forma habitual (auxiliar
Figura 1: Proyecciónlateral del maxilar
previa
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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de radiología), sitúa al paciente por medio de unos punteros láser que disponen los
escáneres y que marcan al paciente por el tejido blando exterior de la cara, con lo que
era prácticamente imposible fijar de una primera vez el plano oclusal. Y es aquí
cuando con paciencia y ganas se le van realizando sucesivos scouts con el fin de
alinearlo correctamente. Esta ardua tarea cae muchas veces en la desidia, debido a la
complejidad de la misma y al aumento en la dosis de radiación a la que eran
sometidos los pacientes. Por otro lado, el no disponer de una referencia oclusal
extraoral y extrafacial que guíe al técnico en el correcto posicionamiento del
paciente, le complica enormemente la tarea llegando, incluso, al abandono de la
misma.
Sin embargo, la importancia del eje axial de referencia, parece clara cuando la
comparamos con el simple ejemplo del salchichón, según el cual, aunque queramos
hacer rodajas de 1 mm de grosor, jamás saldrán iguales si las cortásemos
perpendicular u oblicuamente al mismo. Son rodajas distintas y por tanto sus
características morfológicas y estructurales podrían ser distintas también.
Tras lo acontecido, se nos crearon ciertas inquietudes relacionadas con la
fiabilidad, entendida como la probabilidad de buen funcionamiento del aparato de
CT, así como con la exactitud del mismo. Las mediciones más importantes que
realiza el cirujano implantólogo en el CT son de longitud y de densidad ósea, por ello
vamos a analizar en el presente estudio uno de ellas, en este caso la densidad ósea
debido a la importancia de la misma en al osteointegración de los implantes.
En las páginas siguientes trataremos de dar respuesta a estas dudas
planteadas.
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2. ANTECEDENTES
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2. ANTECEDENTES
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2.1 EL HUESO
2.1.1 conceptos generales
El hueso es un tejido conjuntivo especializado, cuya composición, organización y
dinámica le permiten aportar una función mecánica de sostén y participar en la
homeostasis mineral, teniendo un papel fundamental en el equilibrio del calcio. Está
conformado por una matriz mineralizada que incluye distintos tipos celulares, lo que
le confiere una gran dureza y resistencia (Cebamanos, 1992; López-Quiles, 1998;
Anitua, 2000).
A pesar de su rigidez, es un tejido vivo en constante remodelación, dinámico
y que mantiene su estructura gracias al equilibrio de acciones opuestas que se
suceden en su interior y que lo conservan en un estado de continua renovación.
Dependiendo de las necesidades del organismo y de las fuerzas que se generan en él,
se suceden cambios continuos en su estructura, atrofiándose o hipertrofiándose según
existan o no fuerzas en exceso.
Las fuerzas que actúan sobre el tejido óseo modifican pues permanentemente
su forma, de tal manera que la presión condiciona su reabsorción y la tensión da
lugar a la neoformación ósea. Estas son de tensión, compresión o torsión y si se
aplican de forma perpendicular son normales y si se aplican de forma oblicua, son de
cizallamiento.
Todos los componentes del hueso están ordenados de forma bien definida.
Los osteocitos están situados en las lagunas óseas y comunicados entre sí por
canalículos. La matriz extracelular se dispone en forma de capas y según lo haga secreará hueso cortical o compacto y esponjoso o trabecular. El hueso, está formado
por una capa externa de tejido denso, compacto o hueso cortical que define los
límites del hueso interno medular, esponjoso o hueso trabecular el cual contiene
además grasa y médula hematopoyética. El hueso cortical tiene cuatro veces más
masa que el trabecular aunque éste último tiene un recambio 8-10 veces mayor que el
cortical debido a su mayor volumen. En cuanto a sus características diferenciales más
significativas, cabría destacar:
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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! El hueso cortical es elástico y poco plástico, por lo que reacciona bien
a las fuerzas perpendiculares y peor a las fuerzas oblicuas o de cizallamiento.
! El hueso trabecular o esponjoso es plástico y poco elástico. Son
menos densos y pueden resistir mejor las deformaciones.
Las distintas cargas que actúan sobre los huesos del esqueleto se encuentran
relacionadas con las diversas actividades del individuo, tanto compresivas, como de
tracción o de cizalladura. El hueso esponjoso trabaja principalmente a compresión,
en cambio, el hueso cortical debe soportar fuerzas de compresión, tracción y
cizalladura. En la siguiente figura (Fig. 4) podemos observar con detalle la estructura
de ambos tipos de hueso, que vamos a ir desarrollando más adelante.
Figura 4: Anatomíamacroscópica del hueso
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2. ANTECEDENTES
27
2.1.2 Anatomía macroscópica
Es ampliamente aceptada la distinción macroscópica que contempla el hueso
trabecular o esponjoso, tal y como apuntan Cebamanos, en 1992 y Molina, en 2008,
donde el hueso trabecular o esponjoso está constituido por una compleja malla de
placas y tubos que se entrelazan formando una trabécula tridimensional visible a
simple vista. En general la orientación de esta trabécula es al azar aunque de ella
depende la capacidad para soportar las cargas. El hueso dentro de cada trabécula es
laminar maduro cuyas células (osteocitos) están orientados concéntricamente y
tienen una red canalicular bien desarrollada. Esta malla delimita unas cavidades cuyo
contenido conjuntivo recibe el nombre de tejido medular o mieloide (médula ósea) el
cual puede ser médula ósea amarilla (formada por tejido adiposo) o médula ósea
roja (productora de la serie roja, blanca y plaquetaria).
A nivel del organismo, constituye el 20 por ciento de la masa ósea esquelética
y el 80 por ciento restante el hueso cortical, pero debido a su amplia superficie ósea
su proporción volumen/superficie es 10 veces mayor que la del hueso cortical. A
pesar de su aparente porosidad y volumen relativamente pequeño, este hueso está
muy bien adaptado a resistir fuerzas de compresión, mientras que el cortical resiste
mejor las fuerzas de tensión y torsión. Estas propiedades mecánicas del hueso
trabecular van a depender de su localización topográfica.
Por su parte, el hueso cortical o compacto es macroscópicamente, un hueso
denso, cuyas láminas o capas se adosan estrechamente sin dejar huecos ni cavidades.
Las láminas se distribuyen circunferencialmente en torno a unos conductos llamados
conductos de Havers, que contienen vasos sanguíneos, linfáticos y, a menudo,nervios que irrigan e inervan el hueso. El hueso trabecular, por el contrario, no los
contiene.
Las capas se van distribuyendo plegadas en espiral en sentido horario y luego
antihorario, y así sucesivamente, para asegurar una mayor respuesta a las cargas de
torsión. Están conectados entre sí con las cavidades medulares, y con el exterior por
los denominados canales de Volkmann. La unidad de hueso compacto formado por
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
28
un conducto central rodeado por laminillas óseas concéntricas es conocida como
osteón.
Como rasgos diferenciales, podemos distinguir:
! El maxilar superior , posee una proporción mayor de hueso esponjoso
y por lo tanto sus corticales son más estrechas lo que le confiere menos consistencia
y resistencia. La cortical externa es menos gruesa que la interna a nivel incisal y
canino, igualándose a nivel molar.
! La mandíbula o maxilar inferior está compuesto fundamentalmente
por cortical presentando un 20 por ciento de esponjosa a nivel incisal y un 10 por
ciento a nivel premolar. La cortical externa es más gruesa que la interna y ambas van
aumentando de espesor conforme se alejan a la región molar.
Sus particulares características lo hacen resistente a las fuerzas de flexión,
torsión y cizallamiento.
2.1.3 Anatomía microscópica
Cuando examinamos el hueso desde la perspectiva microscópica, son tres las
distinciones habituales: plexiforme, haversiano y laminar.
El primero de ellos, el hueso plexiforme corresponde a un hueso inmaduro
que se encuentra en el tejido óseo esponjoso y cortical de los individuos en
crecimiento, por lo que durante la maduración es sustituido gradualmente por hueso
laminar desde los 14 ó 16 años. Este tipo de hueso está ausente en el esqueleto
adulto, aunque se puede formar cuando se acelera la producción de matriz ósea,
como ocurre en los callos de fractura y tumores óseos. El hueso plexiforme carece de
una relación estable entre el contenido mineral y el colágeno, de tal manera que su
densidad mineral es muy variable, a diferencia de los huesos haversiano y laminar,
que se describen a continuación, los cuales mantienen una relación fija entre estos
elementos.
En relación con el hueso Haversiano, éste se encuentra constituido por un
conjunto de láminas concéntricas, denominadas osteonas o sistemas de Havers, que
tienen un diámetro de alrededor de 200 µm (micrómetros) y una longitud de 1 a 2
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2. ANTECEDENTES
29
cm. Posee además un eje neurovascular central, denominado canal haversiano, que
está recubierto por osteoblastos y células osteoprogenitoras. Los canales haversianos
de osteonas contiguas se encuentran unidos entre sí por los conductos de Volkmann,
los que se orientan en sentido perpendicular u oblicuo con éstos.
Las osteonas están conformadas por alrededor de 4 a 20 láminas óseas, entre
las cuales se localizan los osteocitos. A nivel de la unión entre las osteonas vecinas
se encuentra una delgada línea de cementación, que está compuesta principalmente
por sustancia fundamental calcificada. La microestructura de tipo osteonal o
haversiana está presente en el hueso cortical maduro y se forma como resultado de la
invasión vascular del tejido óseo ya existente, por lo que posee una menor resistencia
mecánica y un sistema circulatorio menos eficiente que el del hueso laminar.
Por último, en el hueso laminar, las trabéculas del hueso esponjoso y los
sistemas circunferenciales del hueso compacto están compuestos por una serie de
láminas óseas paralelas entre sí. Las láminas tienen un espesor que oscila entre 3 y 7
µm y están formadas por fibras colágenas dispuestas paralelamente unas con otras,
aunque presentan una orientación distinta respecto de las fibras de láminas vecinas.
En la interfaz entre las láminas óseas se encuentran las cavidades osteocitarias con
sus correspondientes células, cuya nutrición depende de los canalículos existentes en
la matriz ósea, lo que permite el intercambio de moléculas e iones entre los capilares
sanguíneos y los osteocitos.
Las láminas del hueso laminar y las osteonas del hueso haversiano son
diferentes configuraciones geométricas del mismo material, pues en ambas cada
punto del tejido se encuentra, aproximadamente, a unos 100 µm de un vaso
sanguíneo. Tanto el hueso laminar como el haversiano se encuentransimultáneamente en el tejido óseo humano. De esta manera, las diáfisis de los huesos
largos están conformadas por los sistemas circunferenciales externos e internos que
corresponden a hueso laminar, entre los cuales se encuentran el sistema de Havers
constituido por hueso osteonal y el sistema intermedio que procede de restos de
osteonas que fueron parcialmente destruidas durante el crecimiento óseo.
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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2.1.4 Composición del hueso
El hueso constituye un banco de reserva mineral donde el organismo almacena su
calcio y fosfatos en formas metabólicamente estables y estructuralmente útiles.Desempeña un doble papel en el organismo: por un lado, constituye la base
física de la locomoción y, por otro, la fase mineral del hueso actúa como reservorio
de minerales esenciales y sistema tampón. En el proceso continuo de catabolismo y
remodelación, el hueso es capaz de realizar ambas funciones.
El hueso está constituido principalmente por tres elementos; una matriz
proteica, una fase mineral y células óseas (Sánches, 2005). La matriz proteica ocupa
aproximadamente el 50 por ciento del volumen óseo total y está formada en su
mayor parte por una proteína fibrosa, el colágeno. Los haces de colágeno se
entrecruzan creando un armazón estructural sobre el cual se sitúa la fase mineral .
En cuanto a la celularidad del hueso, podemos distinguir tres tipos
fundamentales: osteocitos, osteoblastos y osteoclastos. Éstas, representan el 2 por
ciento de los componentes orgánicos del hueso, detallándose a continuación sus
rasgos característicos:
El Osteoblasto, o célula formadora de hueso, posee un núcleo excéntrico y
está encargado de sintetizar matriz ósea. Ésta es preparada por la acción de la
fosfatasa alcalina ósea para el proceso de la mineralización. Derivan de células
pluripotenciales embrionarias (llamadas células madre o stem cells) que se van
diferenciando hasta constituir el osteoblasto, célula final que no sufre mitosis. Estos
osteoblastos, secretan una matriz ósea llamada osteoide, que se deposita en láminas
encima de la matriz preexistente por deposición de cristales de fosfato cálcico o más
exactamente de hidroxiapatita; Ca10 ( PO4)6(OH)2.
El Osteoide es un producto cuya modificación extracelular construye una
estructura orgánica insoluble formada en su mayor parte por colágeno tipo I. Se
forma a razón de 2-3 µm al día y cuando alcanza las 20 µm, tras madurar durante 10
días, se mineraliza a razón de 1-2 µm al día.
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2. ANTECEDENTES
31
La vida media del osteoblasto es de 1-10 semanas, transcurrido el cual
mueren por apoptosis, salvo un 15 por ciento que se transforma en osteocitos (no se
sabe por qué unas se transforman en osteocitos y otras no), y otras se transforman en
células de revestimiento las cuales no se incorporan a la matriz y adoptan un aspecto
aplanado.
Las Células de revestimiento son células aplanadas, con escasos organelos y
corresponden a osteoblastos que han concluido la síntesis de matriz ósea, por lo que
se encuentran en reposo sobre las superficies óseas inactivas. En el adulto pueden
cubrir hasta el 80 por ciento de las superficies trabeculares y endocorticales y están
separadas del límite mineralizado del hueso por una fina capa de tejido conectivo. Al
igual que los osteoblastos, están conectadas entre sí y con los osteocitos mediante
uniones comunicantes. Por efecto de diversos estímulos, estas células dejan libre la
superficie del hueso, permitiendo la llegada de los osteoclastos. Las células de
revestimiento habitualmente no presentan actividad mitótica, pero al ser estimuladas
se pueden transformar de nuevo en osteoblastos.
El Osteocito maduro es una célula ovalada envuelta dentro de la matriz por
una laguna (lagunas óseas). Son células relativamente inactivas aunque su función es
crucial para el mantenimiento de la viabilidad ósea (también llamada homeostasis
esquelética y mineral del organismo). Estos contactan entre sí y con los osteoblastos
a través de unas prolongaciones que emergen de su superficie creando un sistema
canalicular a través del cual se transmiten señales a los osteoblastos y de éstos a los
osteocitos (conductos de Havers y de Volkmann). Son células relativamente
inactivas, no se dividen ni secretan matriz aunque su metabolismo es esencial para la
viabilidad del hueso y para el mantenimiento de la homeostasis (equilibrio de lascondiciones internas dentro del organismo). Su vida media es de varios años, incluso
décadas. Es incapaz de renovarse de forma que su reemplazo se hace a través de la
diferenciación de las células precursoras de los osteoblastos.
El Osteoclasto, es una célula grande, multinucleada (aunque entran en el
sistema hematopoyético como mononucleada y a través de fusionarse entre ellas se
transforman en multinucleadas de tamaño incluso mayor a las 100 µm de diámetro), precursor de los granulocitos macrófagos, cuya función es absorber la matriz
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
32
mineralizada. Es un macrófago rico en enzimas lisosomiales y posee una membrana
celular especializada para el proceso de reabsorción ósea. Su activación y producción
parece depender de señales emitidas por los osteoblastos (Cruz, 1994). Al unirse al
hueso, desarrolla su borde ondulado y es con esta forma con la que cumple su
función de reabsorción ósea a través de la liberación de enzimas.
En cuanto al segundo componente estructural del hueso, el Componente o
Matriz Orgánica, está constituido en su mayor parte por el tejido osteoide, por
colágeno tipo I (95 por ciento) y proteínas no colágenas (5 por ciento). Ayuda a que
las células conserven su estado diferenciado. Supone el 35 por ciento del peso del
hueso deshidratado y le proporciona la resistencia a la tracción. El colágeno tipo I del
osteoide es el sustrato en el que se deposita el fosfato cálcico (mineralización). Es un
proceso ordenado, dependiente del tiempo y modulado por las células. Se realiza a
razón de 1-2 µm al día.
Por último, como tercer componente fundamental del hueso, el Componente o
Matriz Inorgánica está constituido esencialmente por un análogo de la hidroxiapatita
rica en carbonato denominada apatita ósea. Presenta imperfecciones en su estructura
cristalina, lo que le confiere mayor solubilidad y, por tanto, mayor disponibilidad
para la actividad metabólica y para el intercambio de líquidos corporales.
Corresponde al 60-70 por ciento del peso del hueso deshidratado y le confiere la
resistencia a la compresión y la cizalladura. El 99 por ciento del calcio, el 85 por
ciento del fósforo y del 40-60 por ciento del sodio y magnesio, reside en el esqueleto.
Los principales factores que regulan el metabolismo óseo son el estrés
mecánico (o fuerzas que actúan sobre él), los niveles de iones en el espacio
extracelular (calcio y fosfato) y las influencias hormonales (hormonas paratiroideas,glucocorticoides, esteroides gonadales y metabolitos activos de la vitamina D). En
términos generales, las enfermedades metabólicas del hueso son el resultado de la
alteración en la función de la célula ósea, producida por estímulos patológicos de
tipo físico, hormonal o iónico.
La estructura normal del hueso es bastante uniforme aunque varía según el
sexo, la edad y la localización anatómica, siendo ésta última importante debido a quedistintas fuerzas mecánicas, según la musculatura y el peso, dan lugar a una respuesta
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2. ANTECEDENTES
33
ósea para adaptarse a estas necesidades. Es lo que se conoce como Ley de Wolff
(Wolff, 1892 ). Wolff sostuvo que el hueso debe su forma, densidad y propiedades a
un proceso evolutivo de manera que éste se forma y transforma según las cargas a las
cuales está sometido, hasta poder soportar dichas cargas de una forma óptima,
afirmando que todo cambio producido en la forma y función del hueso, o únicamente
en la propia función, viene seguido de ciertos cambios definitivos en la arquitectura
interna y de una alteración similar en la conformación externa, en función de varias
leyes matemáticas.
En un estudio realizado por Issever, en 2003, se demostró mediante la
utilización de la micro tomografía computerizada (micro-CT), un aumento muy
significativo de número y densidad ósea de la malla trabecular en la columna
vertebral de monos sometida durante un determinado tiempo a cargas compresivas.
Con este estudio se confirmó la importancia de la ley de Wolf en la remodelación
ósea. Por su parte, Barone en 2003, confirmó mediante densitometría a los 6 meses
de la colocación de implantes, que los que recibieron carga inmediata presentaban
mayor densidad peri-implantaria que los que recibieron carga diferida, corroborando
también que la función aumenta la mineralización.
2.1.5 Biomecánica del hueso
El ultimo aspecto que destacamos del hueso, es la biomecánica. Aunque éste posee
una resistencia a la tensión similar a la del hierro, es tres veces más ligero y diez
veces más flexible. El esqueleto se adapta a su función específica en el organismo,
tanto respecto a su configuración, como a su estructura microscópica. La naturaleza
suele seguir, en general, la ley del mínimo, de tal manera que las funciones
mecánicas de carga y de protección se consiguen con el mínimo peso y máxima
eficacia.
De manera general, la resistencia (resistencia a la deformación) y la rigidez,
lo aportan la fase inorgánica, mientras que la tenacidad (resistencia a la fractura), lo
aporta la fase orgánica. El mineral es duro y frágil, mientras que la proteína(húmeda) es mucho más blanda pero más resistente (a la tracción, compresión,
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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torsión…). Sin embargo la unión de ambos, combina las propiedades óptimas de
ambos aportando dureza y resistencia (Cano, 2007). El hueso compacto tiene una
porosidad del 5-30 por ciento mientras que el trabecular llega del 30-90 por ciento
(definida como el volumen vacío por unidad de volumen de hueso y representa la
parte proporcional de hueso ocupado por médula ósea). Estos poros interconectados
son los que le dan al hueso una densidad aparente y unas propiedades biomecánicas
inconstantes (Muller, 2001). Esta porosidad del hueso es la que le confiere su
ligereza, de lo contrario un material tan duro sería imposible de transportar en el
cuerpo.
El estudio de las propiedades biomecánicas del hueso permite predecir las
fuerzas que el hueso es capaz de resistir, las posibles consecuencias de las
enfermedades, entender el efecto de envejecimiento y otras características. Estas
propiedades del hueso van a depender de su contenido acuoso, de su porosidad
(densidad) y del contenido mineral. Avances recientes en las mediciones de la
densidad ósea (entre ellas la Tomografía Computerizada Cuantitativa, QCT) han
podido determinar la estrecha relación existente entre ésta y las propiedades
biomecánicas del hueso (Muller, 2001):
! Hueso cortical;
• Módulo elasticidad 15-20 GPa.
• Resistencia a la tensión 80-150 MPa (disminuye con la
edad).
• Resistencia a la compresión 90-280 MPa.
! Hueso trabecular;
• Existen opiniones dispares entre autores incluso dentro deun mismo autor en cuanto a las propiedades biomecánicas,
aunque siempre los valores son menores que los del hueso
cortical.
Durante los primeros años de vida, la adolescencia y la edad adulta joven, la
masa ósea o densidad ósea va aumentando hasta un momento en el que se hace
constante un pico máximo, alrededor de la tercera década de vida. A partir de aquí,en la cuarta y quinta década comienza la pérdida ósea. Aunque este patrón de pérdida
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2. ANTECEDENTES
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no ha sido claramente definido, hay evidencia de que el hueso trabecular precede al
cortical, acelerándose durante la menopausia en las mujeres (Checa, 2000).
En el adulto, alrededor de un 8.0 por ciento del tejido óseo se renueva
anualmente, cifra que es superior en el joven e inferior en el anciano. Las mujeres
alcanzan su pico de masa ósea antes que los hombres debido a su mayor precocidad
en alcanzar la pubertad. Así pues, la masa ósea máxima se alcanza a los 30 años de
edad y depende de factores genéticos y ambientales. De los 30 a los 40 años el
balance óseo es igual a cero y la masa del hueso permanece estable. A partir de los
40 años se instaura un balance negativo y la masa ósea disminuye de manera
progresiva. En el hombre, la pérdida ósea se desarrolla a una velocidad constante de
un 0.5 por ciento anual, mientras que en la mujer se acelera durante los años de la
menopausia. Al inicio de la octava década los hombres han disminuido su masa ósea
en un 20.0 por ciento y las mujeres en un 30.0 por ciento.
Existe controversia en la literatura sobre cuando comienza realmente la
pérdida ósea, el ritmo con que ocurre y la influencia de la menopausia sobre ella.
Muchas de las diferencias observadas han surgido por el uso de diferentes técnicas
para medir la densidad ósea, además de mediciones en distintas localizaciones del
esqueleto, ya que las pérdidas pueden variar según la localización, e incluso la
medición separada del hueso trabecular con respecto al cortical, ya que el trabecular,
debido a su mayor turnover o tasa de recambio celular y capacidad de respuesta a
estímulos externos, también padece una mayor pérdida de masa ósea no comparable
ni solapable a la del hueso cortical. Vamos ahora a profundizar algo más tanto en el
tema de la pérdida ósea, como en las técnicas de medición de densidad ya que en
ellas recae una importancia crucial en el ámbito implantológico, como veremos acontinuación.
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36
2.2 OSTEOPOROSIS
2.2.1 Conceptos Generales
La osteoporosis es un trastorno esquelético que se caracteriza por una disminución de
su resistencia y que predispone a una persona a un mayor riesgo de fracturas. La
resistencia del hueso refleja principalmente la integración de la densidad del hueso y
la calidad ósea. La densidad del hueso se expresa en gramos de mineral por área de
volumen (gr/cm3), y la calidad ósea se refiere a la arquitectura, la remodelación, al
daño acumulado (microfracturas) y a la mineralización. La OMS la define como una
enfermedad caracterizada por un nivel bajo de masa ósea asociado a un deterioro dela micro-arquitectura del tejido óseo proporcionando una mayor fragilidad ósea y por
consiguiente un mayor riesgo de fractura.
Se prevé en Estados Unidos que, para el 2030, un 20 por ciento de la
población sea mayor de los 65 años, con lo que la osteoporosis estrechamente
relacionada con la edad, se hará más visible en este grupo de población y el dentista
general diagnosticará un mayor número de afectaciones maxilares por la osteoporosis(Cho, 2004). Se estima además, actualmente, que la osteoporosis afecta a 75 millones
de personas en Europa, Japón y Estados Unidos, y, en total, a 300 millones de
personas en el mundo, con lo que supone un problema significativo (White, 2002),
originando un aumento considerable de riesgo de fractura ósea, entre otras la cadera,
produciendo una elevada morbilidad y mortalidad.
El hueso osteoporótico se caracteriza por finas corticales, una densidad de
hueso reducida (mineralización débil) y una falta general de conectividad trabecular
afectando, no sólo en un mayor riesgo de fractura, sino también a la resistencia de las
estructuras ortopédicas, como los implantes dentales, ya que queda muy disminuido
el módulo tensil y el de elasticidad (Battula, 2008).
Es una enfermedad multifactorial con forma primaria y secundaria, en la que
se combinan factores endógenos y exógenos que contribuyen a la pérdida ósea. El
déficit de estrógeno es el factor más común en todas ellas.
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2. ANTECEDENTES
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Es habitual distinguir en la osteoporosis dos subtipos: la osteoporosis
primaria de tipo I (postmenopáusica) con pérdidas óseas de tipo trabecular, y las de
tipo II (seniles) con pérdidas óseas de tipo trabecular y cortical. Mientras que en la
osteoporosis postmenopáusica (tipo I), la disminución de hormonas sexuales en al
mujer a partir de los 50 años provoca una desmineralización intensa de los huesos, en
la osteoporosis secundaria (tipo II) se presenta una etiología muy diversa producida
por administración de corticoesteroides, malabsorción intestinal, enfermedad
hepática, etc., aunque la obesidad parece tener un efecto protector.
Clínicamente la osteoporosis no manifiesta ningún síntoma hasta que no
acontece la fractura. El diagnóstico de la misma se realiza a través de distintas
pruebas radiológicas complementadas con pruebas de recambio óseo (Abascal,
2008).
Se han llevado a cabo numerosos esfuerzos en el desarrollo de métodos para
la cuantificación de la densidad ósea del esqueleto, de manera que la osteoporosis
pueda ser detectada de una forma precoz. Actualmente no existe un consenso sobre
que método o métodos son los más eficaces para el diagnóstico de la falta de
densidad ósea de un paciente y en qué lugar anatómico es más recomendable
realizarlo, siendo esto de considerable importancia (Abascal, 2008). El hueso
trabecular a causa de su elevado turnover o tasa de recambio celular, que es ocho
veces mayor que la del hueso cortical, lo convierte en el lugar primario a investigar
para el diagnóstico precoz de pérdida ósea. El análisis del hueso trabecular es muy
útil para predecir el riesgo de fractura de los huesos. Así, Jonasson en 2001,
comprobó que una trabeculación densa indica una DMO (densidad mineral ósea)
normal, mientras que una trabeculación menos densa indica osteopenia.
Según el Instituto Nacional de la Salud y Centro Nacional de Información
sobre la Osteoporosis y las Enfermedades Óseas, la densitometría ósea es una prueba
de la densidad mineral ósea (DMO) para determinar de forma eficaz la salud de los
huesos (Bethesda, 2006). Además, los valores de densidad deben medirse en gr/cm3.
Por otra parte, según la Organización Mundial de la Salud (OMS), una vez medida
la densidad ósea se compara con la densidad ósea de un adulto joven sano y ladiferencia se expresa en unidades de desviación estándar (DE) y el riesgo de fractura
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u osteoporosis va a depender de lo que se aleje ese valor medio de densidad de la
desviación estándar (DE) (Sturtridge, 1996).
La clasificación que establece la OMS para la osteoporosis según la densidad
ósea, es la siguiente (Corral, 2002):
! Normal ; densidad ósea entre +1 y -1 DE del promedio para un adulto joven.
! Baja densidad ósea u osteopenia; densidad ósea entre -1 y -2,5 DE por
debajo del promedio para un adulto joven.
! Osteoporosis; densidad ósea por debajo de -2,5 DE del promedio de un adulto
joven.
! Osteoporosis grave; densidad ósea por debajo de -2,5 DE del promedio para
un adulto joven y además han ocurrido una o más fracturas producidas por la
osteoporosis.
Actualmente, en el diagnóstico de la osteoporosis, sólo se pueden recomendar
abiertamente las técnicas de QCT (Tomografía Computerizada Cuantitativa) y DXA
(Radiación X de Absorciometría Dual) como las más fiables a la hora de medir la
densidad del hueso y aunque no existe un criterio unificado sobre qué localización es
la idónea para su diagnóstico mediante pruebas radiográficas, sí se considera que, en
mujeres, el indicador más fiable de riesgo de fractura es la cadera, siendo el
antebrazo en hombres (Abascal, 2008).
2.2.2 Afectación maxilar de la Osteoporosis
Aunque la osteoporosis es un problema de primer orden en sanidad pública,
su efecto en los maxilares es controvertido. En algunos estudios se relacionan
osteopenias esqueléticas con las maxilares pero en otros no. Estas diferencias pueden
ser debidas a distintas variables que afectan a la densidad ósea en los maxilares,
como puede ser enfermedad periodontal, nutrición, genética, medicaciones previas,
etc. (Torres, 2006).
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2. ANTECEDENTES
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La afectación maxilar de la osteoporosis ha sido controvertida durante mucho
tiempo, aunque los estudios actuales parece que se inclinan por la hipótesis de que la
osteoporosis afecta también a los huesos maxilares (como huesos que son)
reduciéndose el espesor de las corticales y disminuyendo el número y tamaño de las
trabéculas de hueso esponjoso (Choel, 2003; Cho, 2004; Heo, 2006; Jonasson, 2006).
La osteoporosis se caracteriza por una pérdida de masa ósea, alteración de la
microestructura y reducción de la capacidad regenerativa del hueso, y ha sido durante
tiempo considerada como una contraindicación relativa o factor de riesgo para la
colocación de implantes dentales, al principio contraindicación absoluta y
posteriormente relativa. Esta hipótesis parte de la premisa de que la osteoporosis
afecta de la misma manera a los huesos maxilares que a los del resto del esqueleto
óseo, y que la alteración en el metabolismo del hueso puede alterar la cicatrización
de los tejidos alrededor de los implantes. Estos últimos datos han aportado algo de
luz y han dejado claro que actualmente sí se ha demostrado la relación entre
osteoporosis y pérdida de masa ósea mandibular, sobre todo en zonas posteriores,
confirmado por estudios de medición de las densidades óseas (DXA, QCT e
histomorfométricos) (Choel, 2003; Cho, 2004; Heo, 2006; Jonasson, 2006), aunque
no se ha encontrado su relación con la pérdida de implantes (Mellado, 2010). De aquí
radica la importancia del análisis de la osteoporosis así como de los factores
asociados y predisponentes de cada paciente antes de una cirugía ósea maxilar. Entre
ellos destacamos la edad, el sexo y los factores de riesgo.
En relación con la edad , a partir de los 50 años, el hueso mandibular sufre un
continuo descenso en su contenido mineral (DMO), transformándose sus corticales
en más porosas y más finas mientras que el hueso trabecular no sufre cambio con laedad y, sólo en hombres, tiende a aumentar un poco a partir de los 80 años (Parfitt,
1983; Ulm, 1999; Devlin, 2007; Ulm, 2009). Este hecho ha dado lugar a que algunos
autores utilicen la valoración radiográfica del grosor de las corticales mandibulares
para predecir el grado de osteoporosis del esqueleto general de un paciente,
relacionada con la edad (Horner, 2002; Taguchi, 2006; Naitoh, 2007; Okabe, 2008).
En cuanto al sexo, como diferencia principal, en mujeres se pierde hueso porun exceso en la reabsorción producida por los osteoclastos, observándose una
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trabécula atrofiada. En hombres, se pierde hueso por un defecto en la formación de
los osteoblastos, apareciendo una topografía trabecular atenuada (Aarón, 1987; Xu,
2005).
La mandíbula al igual que otras partes de esqueleto, deriva en una pérdida de
DMO (densidad mineral ósea, la cual informa sobre la calidad del hueso) como de
CMO (contenido mineral óseo, el cual informa sobre la cantidad ósea) relacionada
con el sexo y la edad.
En lo que atañe a los factores de riesgo asociados a una osteoporosis cráneo-
máxilo-facial, se distinguen además de la edad y el sexo ya mencionados, el estatus
endocrino, el estilo de vida, los antecedentes familiares, la menopausia, el tamaño
corporal y la cultura (Hohklweg-Majert, 2005). Sin embargo los parámetros
biomecánicos como la duración del estatus edéntulo, son los predominantes, dato que
vuelve a corroborar la ley de Wolff, ya que la falta de función por la pérdida de los
dientes crea una progresiva pérdida de masa y densidad ósea en los maxilares
(Misch, 2009).
La pérdida adicional de dientes, relacionada con el estatus socio-cultural,
conlleva a una mayor reabsorción sobre todo vertical de la cresta ósea, llegando a
convertirse en algunos casos en crestas en filo de cuchillo o en punta de lápiz (Ulm,
1997). Este proceso parece ser debido a una pérdida fisiológica de las fuerzas
transmitidas por las raíces de los dientes, así como por la presión ejercida por las
prótesis colocadas que actúa directamente sobre el hueso cortical y no sobre el
trabecular como lo hacen las raíces. Parece, pues, que existe una respuesta adaptativa
de la mandíbula al estrés mecánico derivado de la masticación y se manifiesta nosólo en la zona de inserción muscular sino también en el hueso alveolar mandibular
de la zona molar (Sato, 2005), evidenciando que el proceso de osteoporosis oral está
mediado por la actividad muscular (Naitoh, 2007). Este dato la equipara a la
osteoporosis general, en la que la actividad física es un factor preventivo de la
misma.
Choel en 2003, en un estudio sobre 63 mandíbulas humanas frescasanalizadas con DXA concluyó que el hueso cortical está más afectado por causa
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2. ANTECEDENTES
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sistémicas como edad y sexo, mientras que el trabecular o esponjoso por causas
dependientes del estatus dental, actividad muscular y trauma oclusal. Luego la edad
parece que afecta más a la cantidad de hueso que a la calidad.
En cuanto a la pérdida de dientes, se reduce la actividad muscular por
pérdida de las cargas oclusales y potencia la pérdida de masa y densidad ósea. La
prótesis dentales cargadas sobre implantes, recuperan las fuerzas oclusales y la
actividad muscular mejorando la densidad del hueso. Los problemas con la
osteoporosis sólo ocurren cuando las pérdidas en contenido y densidad ósea son muy
severas y las fracturas de huesos empiezan a sucederse.
Un tema importante y de candente actualidad, es la repercusión en
implantología de un problema de primer orden mundial como es la osteoporosis, ya
que sabiendo las consecuencias de ésta en los maxilares del macizo facial, la
pregunta que cabría sería sobre la repercusión que podría tener ésta en los
tratamientos de implantología bucal . Existe poca literatura al respecto sobre si es
necesario tomar medidas alternativas en las cirugías maxilofaciales de pacientes con
osteoporosis.
La pérdida de densidad ósea maxilar a lo largo de la vida, puede llegar a ser
una importante contraindicación relativa en pacientes con hueso comprometido.
Algunos autores sugieren que los implantes son más propensos a fracasar en huesos
con una capacidad de remodelación disminuida, como es el caso de los huesos
osteoporóticos, mientras que otros promueven la colocación de implantes en tales
sitios para disminuir la merma ósea relacionada con la edad y con factores
psicológicos.
En estudios sobre ratas ovariectomizadas, donde se les induce una deficienciade estrógenos y asociado un descenso significativo de la densidad ósea (Sakakura,
2006), se concluye que a pesar de que las condiciones del hueso sean similares a las
condiciones de huesos osteoporóticos (corticales finas, porosas, falta de
mineralización de la matriz adelgazamiento de trabéculas, etc.), la osteointegración
de los implantes es posible y se da de la misma manera que en huesos normales,
aunque, debido a la escasa capacidad regenerativa, parece que son necesarios
periodos más largos de espera, así como otros estudios que confirmen elmantenimiento a largo plazo, y las capacidades de carga los mismos (Cho, 2004).
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
42
En un estudio de Mardini en 2006, se intentó comparar en 70 pacientes
varones la correlación entre los datos densitométricos proporcionados por DXA a
nivel de la columna vertebral y cadera, con los datos obtenidos por radiografías
digitales con calibración de la escala de grises y se concluyó que existe una fuerte
correlación en el diagnóstico de la osteoporosis, entre los datos del DXA a nivel de
columna, y los de radiografía digital calibrada a nivel apical de mandíbula en zonas
posteriores, con lo que se concluye que estas zonas de la mandíbula son útiles para
detectar el grado de osteoporosis de los pacientes, siendo además más asequible y
económica.
En una amplia revisión bibliográfica sobre osteoporosis y sus repercusiones
en cirugía máxilofacial (Hohklwert-Majert, 2005), se concluyó que, si bien la
osteoporosis afecta a los huesos maxilares, su repercusión en los tratamientos de
implantes es controvertido y necesita de mejores vías para cuantificar la pérdida ósea
e incluir en los estudios factores importantes como diferencias de la DMO, tanto
ínter/intra-individuo, como en localizaciones específicas así como factores asociados
como la enfermedad periodontal (en la cual los procesos inflamatorios conllevan a
una pérdida de masa ósea), procedimientos de aumento óseo, cargas tempranas etc.
Conviene destacar la importancia de las conclusiones obtenidas en esta revisión,
sobre la afectación de la osteoporosis a los implantes dentales según los diversos
autores;
! La osteoporosis es más característica en el maxilar superior que en la
mandíbula por el mayor contenido en hueso trabecular de ésta (confirmado en 73
publicaciones de la revisión bibliográfica).
! Los implantes fallan 3 veces más en el maxilar superior que en la mandíbula,
achacado a un descenso mayor en la calidad ósea del maxilar debido a causas
biológicas como lo puede ser la osteoporosis (Hua, 2009). Los implantes parecen ser
más estables a largo plazo en huesos Tipo I, versus Tipo III (Esposito, 1998; Bischof,
2004).
! El factor más importante asociado a pérdida prematura de implantes, parece
ser el trauma quirúrgico y la estructura ósea del lecho implantológico. En pérdidastardías la causa suele ser perimplantitis y sobre carga oclusal. La osteoporosis parece
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2. ANTECEDENTES
43
no tener relación con la pérdida de implantes, De hecho, cabe mencionar un estudio
de Amorim en 2006 en el que sólo perdió un implante de 82 colocados en pacientes
con distintos grados de osteoporosis, éste pertenecía a un paciente con osteoporosis
severa. Concluyendo así que la osteoporosis no afecta a la osteointegración de los
implantes.
! Sólo en dos artículos de la revisión, se menciona y analiza la osteoporosis
como factor predisponente a tener en cuenta.
! Las superficies rugosas de los implantes y la forma de la espira, parecen tener
un papel relevante en la estabilidad primaria de los mismos.
! Las manifestaciones orales de la osteoporosis, no se consideran como
contraindicación a la hora de la colocación de implantes. El riesgo de fracaso de los
mismos, no parece ser mayor en éste grupo de pacientes, ya que la curación ósea
alrededor del implante parece ser la misma (Amorim, 2006).
! El efecto de la terapia hormonal en la osteointegración de los implantes es
controvertido encontrando estudios en los que la terapia con estrógenos tiene un
efecto positivo en el maxilar mientras que en otros no se encuentran diferencias
significativas.
! La formación ósea tras la colocación de implantes no difiere en adultos de
jóvenes a pesar de la mayor incidencia de osteoporosis en los primeros.
! Parece existir una relación entre pérdida de densidad/contenido óseo (DMO yBMC) y una reducción en la cresta residual alveolar (la cual se reduce más que la
basal por su mayor contenido en hueso trabecular). Coincide con estudios de
trabeculación de Ulm en 1997 donde se confirma que el hueso basal es más denso
que el hueso más crestal.
! Aunque existen muchos factores causales comunes, no se puede demostrar
una relación entre periodontitis y osteoporosis. Sin embargo los pacientesosteoporóticos suelen ser más edéntulos.
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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! La evaluación de cambios en DMO/CMO requiere de un método adecuado,
entre los que destacan el DXA y el QCT. Aunque deben realizarse más estudios que
comparen estos dos métodos en el análisis de la pérdida de masa ósea oral.
Vamos a continuación a arrojar algo de luz a los estudios realizados sobre
densidad ósea, ya que existe disparidad de datos obtenidos en los mismo, distintos
métodos de medición de los mismos, así como diversidad en la importancia atribuida
a la misma.
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2. ANTECEDENTES
45
2.3 DENSIDAD MINERAL ÓSEA (DMO)
2.3.1 Conceptos Generales
Como ya se ha mencionado anteriormente, en el estudio y análisis del hueso la
importancia recae en el hueso esponjoso o trabecular debido a su elevado turnover o
tasa de recambio celular y por su actividad metabólica. El hueso esponjoso se
caracteriza por poseer una estructura porosa que se mide mediante la densidad
aparente ( !ap ) o densidad estructural. Para diferenciar ésta de la densidad de la
matriz mineralizada o densidad mineral ósea (DMO) se debe descontar el volumen
de los poros de la masa total, de esta forma la densidad aparente es directamente proporcional a la porosidad del hueso. El aumento del área ocupada por los poros
implica una disminución de las propiedades mecánicas del hueso, existiendo una
relación inversa entre la DMO y la resistencia a la fractura ósea (Planas, 2006).
Las propiedades mecánicas del tejido óseo son modeladas en función de la
densidad aparente del tejido (!ap), definida como la masa de tejido mineralizado
dividido por el volumen total incluyendo el de los poros. Es importante notar que la
densidad calculada con la tomografía computerizada incluye la masa de otros tejidos
como médula, grasa y sangre los cuales no tienen la capacidad de soportar carga.
Esto implica hacer una corrección de la densidad tomada de las tomografías para
obtener la densidad real del tejido.
Esta corrección ya fue estudiada por Taylor, en 2002, quien postuló que
debido a la imposibilidad obvia de medir densidad real en seres vivos, se realizó para
este trabajo la corrección de la curva de calibración utilizando la metodología
propuesta por los autores. De esta forma, se consideró que una densidad aparente de
valor 0 gr/cm3, corresponde a la densidad de la fase medular y la máxima densidad
aparente está asociada a la máxima densidad del tejido cortical de 2 gr/cm3.
Para poder correlacionarlos con los valores de CT y determinar los valores
extremos de unidades Hounsfield (HU) se analizaron 60 tomografías de la diáfisis
del hueso radio donde se encontraron los valores mínimos (cavidad medular) y
máximos (cortical) de densidad. A partir de los resultados de este análisis se asignó
el valor de -170 HU para la densidad aparente 0 gr/cm3 y 1914 HU para 2 gr/cm3.
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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Asumiendo una relación lineal entre estos dos puntos, el modelo matemático
entre densidad aparente y HU quedó finalmente establecido por la ecuación
presentada en la siguiente figura (Fig. 5) (Buroni, 2004).
ap= [gr/cc]
Las propiedades del hueso esponjoso dependen, pues, de su densidad
aparente, de tal forma que los valores del módulo elástico y resistencia varían con el
cubo o el cuadrado de ésta, respectivamente. Así, la densidad del hueso esponjoso
oscila entre 0.1 y 1 g/cm3, mientras que la del hueso cortical es de aproximadamente
1.8 g/cm3. Las trabéculas del hueso esponjoso tienen una densidad que fluctúa entre
1.6 y 1.9 g/cm3, muy similar a la del cortical.
Es importante señalar algunos datos relacionados con la historia de la
densidad ósea, para de esta forma poder establecer premisas y pautas de actuación
acordes a la misma.El concepto de masa ósea (predecesor de la densidad ósea) se desarrolló a
partir de los años sesenta cuando se establecieron unos valores de masa ósea cortical,
calculando el ancho de la cortical metacarpiana en una radiografía simple de mano.
A este procedimiento se le llamó radiogramametría metacarpiana y sigue siendo
utilizada hoy día por su sencillez y bajo coste. El calcio contenido en los huesos tiene
la capacidad de absorber radiación y, de hecho, lo hace en una proporción mayor que
las proteínas y que los tejidos blandos. La cantidad de energía en forma de rayos Xque es absorbida por el calcio en una sección ósea concreta refleja el contenido
Figura 5 : Ecuación deBuroni
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2. ANTECEDENTES
47
mineral óseo. Si dividimos el contenido mineral óseo por el área o por el volumen
del hueso que queremos estudiar obtendremos una estimación de la DMO (Planas,
2006).
A partir de aquí se fueron creando nuevos métodos para cuantificar la masa
trabecular. Aparecieron entonces los isótopos radiactivos, abriendo así un campo de
aplicación en la medicina nuclear culminando con el nacimiento de la absorciometría
que en su evolución ha creado el DXA (radiación x de absorciometría dual).
El estudio y análisis de la estructura interna o arquitectura ósea con el fin de
reflejar las propiedades biomecánicas del hueso, se describe en términos de calidad o
densidad ósea, y, aunque estos términos no son sinónimos, los utilizamos de forma
homóloga ya que la densidad es la mejor característica para expresar la calidad del
hueso la cual es mucho más amplia. Y es ésta un factor determinante en cada punto
de la práctica implantológica como el plan de tratamiento, diseño del implante,
técnica quirúrgica, tiempo de curación, posibilidad de cargas tempranas, etc. (Misch,
2009).
2.3.2 Clasificación
Existen múltiples clasificaciones del hueso en cuanto a calidad y cantidad,
tanto en maxilar superior como en inferior. Un factor importante dentro de la calidad
del hueso es la densidad . Entre las más conocidas en cuanto a densidad, que es lo que
compete a este estudio, cabría destacar;
• Lekholm y Zarb ( 1985 )
Establecieron una clasificación ósea basada en la macroestructura donde la
morfología y la distribución de la cortical y del hueso trabecular determinan la
calidad del mismo. Inicialmente fue Linkow, en 1970, quién estableció las tres
primares categorías y posteriormente Lekholm y Zarb las completaron añadiendo una
cuarta, tal y como se representa en la siguiente figura (Fig. 6).
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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Tipo 1: Se compone casi exclusivamente de hueso compacto homogéneo.
Según los autores, este era el ideal con presencia de algunas trabéculas espaciadas
con pequeños espacios medulares. Actualmente este concepto ha sido revocado
debido a la escasa vascularización del mismo lo que lo convierte en poco óptimo
para la colocación de implantes.
Tipo 2: El hueso compacto ancho rodea el esponjoso denso. Esta parte
esponjosa presenta espacios medulares ligeramente mayores con menor uniformidad
en el patrón óseo. Según los autores este hueso era suficiente para los implantes.
Tipo 3: La cortical delgada rodea el hueso esponjoso denso. Grandes espacios
medulares entre las trabéculas óseas. Este hueso según los autores, provocaba las
desadaptación del implante.
Tipo 4: La cortical delgada rodea el abundante hueso esponjoso poco denso.
Hoy en día se confirma la existencia de dos puntos débiles en esta
clasificación, ya que por un lado es subjetiva y depende del observador y, por otro,
da un valor entero para toda la arcada (Myoung, 2001).
• Jensen (1989):
Jensen, posteriormente, completó esta clasificación con una correlación entre
estas calidades y la localización anatómica exacta (Jensen, 1989).
• Misch ( 1993 ): (Misch, 1993)
Misch, en 1993. defendió una clasificación ósea relacionada con la densidad,
donde la percepción subjetiva táctil en el fresado durante la colocación de implantes
y radiográfica, establecía la densidad del hueso. Más tarde, Friberg en 1995, intentó
Figura 6:DensidadesóseasLekholm yZarb
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2. ANTECEDENTES
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objetivizar esta percepción durante el fresado analizando la resistencia de que ofrece
el hueso al corte y a la penetración del implante. Los clasificó en;
Hueso D1: Hueso compacto/cortical denso.
Hueso D2: Hueso compacto de denso a poroso con trabeculación densa en el
interior.
Hueso D3: Hueso compacto fino y poroso con trabeculación fina.
Hueso D4: Hueso esponjoso con trabeculación casi sin presencia de compacto.
Hueso D5:Hueso muy blando con mineralización incompleta y amplios
espacios intratrabeculares.
• Lindh 1996:
Fue Lindh en 1996 quien concluyó que era imposible la exactitud de la
anterior clasificación debido a la gran variación ínter-observador (49-64 por ciento) e
incluso intra-observador (75-86 por ciento) así que propuso una nueva taxonomía
basada en la evaluación del factor trabecular, estudiando radiografías periapicales.
Actualmente todavía hay autores que evalúan la calidad ósea a través de
ortopantomografías de forma subjetiva y sólo diferenciando el hueso denso del
rarefacto (Amorim, 2006). Las ortopantomografías, a pesar de haber estudios en
contra, generalmente no son aceptadas para poder discriminar pequeños cambios en
las densidades, siendo sólo capaces de distinguir el hueso duro del blando, debido a
que las tablas óseas laterales con frecuencia enmascaran la densidad ósea trabecular
(Misch, 2009 ), y a valorar el correcto posicionamiento del implante (Coen, 2006).
• Trisi y Rao 1999:
Trisi y Rao, en 1999, demostraron a través de estudios histomorfométricos
que la clasificación subjetiva de Misch de la percepción táctil resultaba pobre a la
hora de discernir cambios finos en la densidad. Sólo era capaz de diferenciar el hueso
blando del duro pero nada más, es decir, entre D1 y D4 era constatable, pero existía
una gran variabilidad de rangos entre D2 y D3.
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• Norton y Gamble 2001:
Concluyeron que era necesaria una clasificación cuantitativa de la calidad del
hueso que además fuera preoperatoria y no dependiese del operador (Norton, 2001),
así que elaboraron una basada en el análisis con Tomografía Computerizada (CT) y
las unidades Hounsfield (HU). De esta forma complementaron la clasificación de
Lekholm y Zarb con una escala objetiva de medición de la densidad;
Tipo I: > 850 HU
Tipo II: 500-850 HU
Tipo III: 500-850 HU
Tipo IV: 0-500 HU
Este método es un indicador pronóstico del éxito del implante y además
sitio-específico, es decir capaz de informar en cada futuro lecho del implante qué
calidad de hueso existe. Estos métodos permitían analizar el contenido óseo aunque
sin valorar las propiedades materiales y estructurales del hueso, es decir, la trabécula
ósea, la micro arquitectura, la cual es fundamental a la hora de comprender la
competencia mecánica del hueso.
Esta clasificación, hoy todavía vigente, sigue siendo en parte subjetiva,
debido a la gran variabilidad de rangos de densidades que se encuentran, sobre todo
el los huesos tipo II y IV, además de ser flexible por presentar una escala de valores,
más que valores absolutos. En un principio, Norton y Gamble aunaron las categorías
II y III debido a que con la evaluación visual subjetiva no se puede diferenciar una de
otra.
Misch posteriormente (Misch, 1999) completó su clasificación ósea dándoles
valores en unidades Hounsfield con rangos de variación más pequeños, yañadiéndoles una percepción táctil (grado de perforación de distintos materiales) y
así poder comunicarlo al resto del mundo. Este tipo de clasificación pretendió ser un
lenguaje universal dentro del ámbito de la odontología, con el fin de establecer
protocolos de actuación en base a cada percepción táctil. Se muestra en la siguiente
tabla: (Tabla 1)
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2.3.3 Influencia de la DMO en implantología
Fue inicialmente Jensen en 1989 y posteriormente un sinfín de autores, quienes
contrastaron que la calidad del hueso depende en gran medida, entre otros factores,de su posición en la arcada. Encontrándose una mayor densidad en la zona antero-
inferior seguida de la zona antero-superior, zona postero-inferior y ocupando en
último lugar la zona postero-superior. Además se ha relacionado de forma estrecha, a
través de varios grupos clínicos independientes, una mayor supervivencia de los
implantes en las zonas de mayor densidad, decreciendo conforme va cambiando su
posición en la arcada hacia zonas de hueso de peor calidad (Misch, 2009), residiendo
la clave del éxito en la estabilidad primaria de los implantes, que depende en gran
medida de la densidad ósea.
Son necesarios tres requisitos para la estabilidad primaria o fijación rígida
inicial de los implantes que asegure su éxito:
! Preparación atraumática del hueso.
! Aproximación del hueso vivo a la superficie biocompatible del implante.
! Ausencia de micromovimiento durante la curación.
Y todos estos requisitos dependen de la densidad ósea del lecho. Además la
supervivencia a largo plazo de los implantes depende en gran medida de la
resistencia del hueso a las cargas transmitidas por estos y esa resistencia está
directamente relacionada con la densidad ósea también.
Vamos a comentar superficialmente algunos características biomecánicas del
hueso importantes y su relación con la densidad ósea, que influyen de manera
significativa en el éxito de nuestros implantes:
Cabe mencionar dentro de las características de la DMO y su influencia en
implantología, la resistencia que presenta el hueso, de tal forma que, entre el hueso
tipo I y el tipo IV según la clasificación de Misch, se observa una diferencia de
resistencia a la compresión de 10 veces, siendo el hueso tipo II un 50 por ciento más
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2. ANTECEDENTES
53
resistente que el tipo III. Y el hueso tipo I, diez veces más resistente que el hueso tipo
IV. En huesos tipo IV el riesgo de fracaso de los implantes es bastante elevado
incluso en huesos tipo III con cargas oclusales.
En cuanto al módulo de elasticidad , este valor hace referencia a la cantidad de
deformación relativa (cambio de longitud respecto a la original) que sufre un objeto,
en este caso el hueso o implante, como resultado de la aplicación de una carga o
estrés en el mismo. Indica la rigidez del material, siendo el módulo de elasticidad del
hueso mayor que el del titanio del implante, con lo que ante una carga o estrés este
titanio va a sufrir una deformación distinta (menor) a la del hueso, de modo que se
van a producir microdefomaciones, microespacios (microgaps) y por tanto
micromovimientos.
Este módulo de elasticidad está relacionado con la densidad del hueso, ya que
se ha comprobado (Misch, 1993) que varía en la mandíbula en función de la densidad
ósea existente. El módulo de elasticidad del hueso tipo II es mayor que el de tipo III
y éste, a su vez, mayor que el de tipo IV. Ante una carga en un hueso tipo IV, la
diferencia de microdeformación entre el implante y el hueso es mayor,
produciéndose micromovimientos y fracaso del implante.
En lo relativo al porcentaje de contacto hueso-implante, entendida como la
cantidad de hueso en contacto con el implante Bone to Implant Contact (BIC), ésta
proporciona una mayor estabilidad primaria, un mayor área de disipación de fuerzas
ante la actuación de las cargas, además de permitir una menor microdeformación de
las estructuras. El BIC es significativamente mayor en hueso cortical que en el
trabecular, luego el BIC también se relaciona de forma directa con la densidad ósea,
ya que huesos tipo I y II (más densos) que van a permitir una mayor superficie de
hueso en contacto con los implantes que los tipo III y obviamente el tipo IV.En general, un pérdida de masa ósea entendiéndola como pérdida de densidad
ósea, puede acarrear un menor contacto entre hueso e implante BIC lo que conlleva
irremediablemente a una menor estabilidad primaria del mismo (Yamazaki, 1899).
Cabe mencionar además un hecho característico como es el estrés en la
interfase hueso-implante, el cual puede suponer una pérdida de hueso crestal y
fracaso temprano del implante. Se ha observado que, en función de la densidad de
hueso, el estrés en la interfase varía. Ante una misma carga, el estrés en hueso tipo Ise concentra a nivel crestal y es bajo, y conforme disminuye la densidad del hueso,
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éste se va dirigiendo hacia apical y aumentando de intensidad. Esto es debido a que
conforme disminuye la densidad del hueso, éste, ante una carga, se deforma en
mayor medida, creándose mayor espacio en la interfase hueso-implante y
permitiendo, así, la extensión del estrés hacia apical.
El estrés depende de la deformación relativa del hueso y esta relación es
bidireccional, es decir ante una mayor deformación del hueso, se produce una mayor
propagación del estrés y, ante un mayor estrés, una mayor deformación relativa del
hueso.
Por tanto, y como conclusión, a estos factores afectados por la densidad:
! Cada densidad ósea presenta una resistencia.
! Cada densidad ósea presenta un módulo de elasticidad distinto.
! Cada densidad presenta un BIC distinto (porcentaje contacto hueso-
implante).
! Cada densidad presenta una distribución distinta de deformación
relativa y por tanto de estrés en la interfase hueso-implante.
Estos cuatro factores están íntimamente relacionados entre sí, de tal forma
que una densidad baja incluye un módulo de elasticidad bajo y presenta una
resistencia menor a la fractura, produciendo que las cargas habituales de masticación
se transfieran en forma de estrés hacia el ápice, generándose microdeformaciones y
disminuyendo así el porcentaje de contacto hueso-implante (BIC).
El estrés en la interfase hueso-diente también tiene una función significativa
en cuanto a la modificación en la densidad ósea, así, cuando se pierde un diente, el
hueso alveolar empieza a disminuir su tamaño y densidad. McMillan estudió, en
1926, la separación entre trabéculas en relación con las diferentes fuerzas de
masticación, comprobando que la densidad ósea depende directamente de la tensión.
De este modo cuanto mayor sea la tensión fisiológica, mayor será la densidad
del hueso. Si se pierde un diente (y, por consiguiente, deja de transmitir las
tensiones), se empieza a reabsorber más hueso del que se forma. Si perdura esta
situación de edentulismo, más trabéculas óseas van desapareciendo. Este marco de
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2. ANTECEDENTES
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pérdida comienza al cabo de unos meses de la edentación y continúa mucho tiempo
afectando tanto al hueso cortical como al trabecular.
Dada la importancia de la densidad ósea en la implantología actual, se está
promoviendo, actualmente el adaptar el plan de tratamiento (selección del implante,
tiempo de curación, tipo de carga, tipo de preparación del lecho, etc.) a la densidad
ósea existente de tal forma que se están obteniendo éxitos similares en todos los tipos
óseos (Misch, 2009).
Estudios recientes en la literatura médica muestran, aunque con resultados
todavía no concluyentes, que en la enfermedad periodontal existe una pérdida de
densidad ósea crestal antes de producirse la deficiencia en altura ósea, ofreciendo así,
a través de los métodos de medición de la DMO, una técnica sensible para la
detección precoz de pérdidas óseas crestales (Khul, 2000).
2.3.4 Ventajas e inconvenientes en implantología
Según Mish (Mish, 2009), cada densidad ósea presenta unas ventajas y unos
incontentes, siendo fundamental analizarlos antes de colocar implantes:
Hueso TIPO I Ventajas en implantología:
! Homogéneo y denso.
! Hueso lamelar denso con sistemas Haversianos complejos capaz de
soportar cargas intensas.
! Resistencia ósea excelente durante la osteointegración.
! Característico de mandíbula anterior.
! Mayor porcentaje de BIC (contacto hueso-implante) tras la curación
inicial (superior al 80 por ciento).
! Mayor BIC final y mayor resistencia de todas las densidades.
! El estrés sólo alcanza la porción coronal, no llegando al ápice, con lo
que los implantes cortos son la elección óptima. Implantes mayores
sobrecalientan este tipo de hueso.
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! Capacidad de carga inmediata óptima por su resistencia a los
micromovimientos.
Hueso TIPO I Inconvenientes en implantología:
! Presenta menos vascularización intraósea, con lo que depende más del
periostio.
! Peor, pues, capacidad de regeneración.
! El trauma quirúrgico resultado del sobrecalentamiento por el fresado
es la causa más habitual de fracaso.
! Mayor área de hueso no vital, que se necrosa y se remodela, tras el
fresado.
! La segunda causa de fracaso en este tipo es el exceso de torque final,
que produce necrosis ósea sobre todo a nivel crestal.
Hueso TIPO II Ventajas en implantología:
! Trabeculación de un 40-60 por ciento más resistente que el hueso tipo
III.
! En zona anterior mandibular y a veces en zona posterior de la misma.
! Curación de la interfase hueso-implante excelente y osteointegración
muy predecible.
! El aporte vascular permite una hemorragia durante la preparación del
lecho que ayuda además de a no sobrecalentar el hueso durante la
osteotomía, a la curación de la interfase hueso-implante.
! El porcentaje de BIC es del 60-70 por ciento a los 4 meses y de hueso
lamelar.
Hueso TIPO II Inconvenientes en implantología:
! Variables entre el hueso tipo II y III.
Hueso TIPO III Ventajas en implantología:
! Zona anterior maxilar y posterior de ambas arcadas.
! Aporte sanguíneo excelente para la curación inicial.
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! Debido a la hemorragia en la preparación y a la escasez de la misma,
el sobrecalentamiento es mínimo.
Hueso TIPO III Inconvenientes en implantología:
! Dado que su preparación es más sencilla, suele ser más delicada de
manejar.
! Porcentaje de BIC es un 50 por ciento.
! Importancia de no avellanar, ya que el hueso cortical crestal
proporciona una estabilidad primaria difícil de obtener si se elimina.
! La existencia de paredes corticales vestibulares o linguales pueden
guiar la colocación del implante dentro de este hueso hacia una zona
no prevista.
! Se recomienda un período de curación más largo y carga gradual.
Hueso TIPO IV Ventajas en implantología:
! Realmente, este tipo de hueso no presenta ventajas.
Hueso TIPO IV Inconvenientes en implantología:
! Zonas posteriores del maxilar y raramente en mandíbula, aunque en
ocasiones aparece.
! El porcentaje de BIC es del 25 por ciento y las trabéculas son 10 veces
menos resistentes que el hueso tipo I.
! La obtención de estabilidad primaria constituye un desafío importante.
! La carga progresiva y los tiempos de espera para la curación
aumentados son premisa habitual.
2.3.5 Técnicas de medición de la densidad ósea
El desarrollo de los métodos de cuantificación de la masa ósea ha marcado la
evolución conceptual de la osteoporosis. Las técnicas generales de medición de la
densidad ósea son numerosas. Fueron desarrolladas en sus inicios para la medición
de la densidad ósea general del esqueleto y su evolución ha ido especializándose endeterminadas zonas del organismo.
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del hueso, es decir, la resistencia a la fractura, no es capaz de analizarla debido a que
depende de la cantidad y distribución de la trabécula ósea y de su matriz así como de
la calidad microscópica (Lee, 2004). Para un mayor detalle, recurrimos a un análisis
estructural preciso, como es el micro-CT y la histomorfometría, ambos métodos más
invasivos. Todavía algunos autores miden la densidad del alveolo mediante
radiografías intraorales (Oltramari 2007).
En cuanto a las perspectivas futuras, recientemente se ha desarrollado un
método de medición de la densidad ósea a través de la medición de la velocidad del
sonido (SOS Speed of Sound ) en el hueso mandibular. Esta técnica in vitro, que
presenta algunas ventajas, requiere aún de estudios de validación in vivo (Al-Haffar,
2006). Además, recientes avances en MRI (imágenes de resonancia magnética), sobre
todo en el desarrollo de la resolución espacial, permiten una evaluación no invasiva
de la microarquitectura del hueso trabecular in vivo similar a la obtenida por micro-
CT ( gold standard o patrón de oro) (Boehm, 2003; Werhli, 2006; Goto, 2007; Park,
2007) e incluso por histomorfometría (Phan, 2006), con las ventajas de la no
invasividad y la no irradiación del paciente. De esta manera proporcionan una
información mucho más detallada del entramado trabecular, que se cree que tiene
una fuerte relación con la resistencia ósea (Strolka, 2005).
Aguiar, en 2008 , comparó en mandíbulas humanas secas las mediciones de
altura con MRI, con CT y con un calibre en zonas previamente marcadas y no
encontró diferencias significativas entre MRI y CT aunque los valores más próximos
a la realidad los proporcionó el CT.
En la rama máxilofacial, el MRI se ha utilizado mucho en diagnósticos de
patología de la articulación temporo-mandibular tanto a nivel muscular como detendones, discos y ligamentos. El uso de la MRI cuantitativa (QMRI) está
comenzando a extenderse sobre todo para el estudio de la osteoporosis con el fin de
entender los fenómenos que suceden a nivel de la arquitectura trabecular, además de
la progresión de la enfermedad y de su regresión (es decir cómo afectan los fármacos
a la misma) y poder así comprender mejor esta enfermedad, que incide en gran
manera a nivel de la población senil (Wehrli, 2006). Parece pues que las últimas
líneas de investigación sobre osteoporosis van enfocadas a comprender la trabéculaósea más que el análisis de la densidad propiamente dicha.
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60
A pesar del número de métodos de medición de la densidad ósea existentes a
nivel del esqueleto general, en los maxilares son dos los métodos aceptados de
manera rotunda: el DEXA y el QCT ( Sturtridge, 1996; Grotz, 1997; Hopper, 2000;
Wehrli, 2006; Celenk, 2007). Particularmente se está utilizando el QCT, para la
cuantificación de la densidad ósea en los maxilares y el DXA para la cuantificación
de la densidad en la espina lumbar y cadera para evaluar osteoporosis (Lindh, 2004).
Sea cual fuere el método de medición de la densidad, se debe cumplir dos
requisitos imprescindibles; presentar un amplio nivel de precisión y de exactitud
(Planas, 2006). Ambos conceptos a veces son utilizados de forma sinónima, aunque
difieren por completo en el concepto de la estadística y de la probabilidad. En efecto,
la precisión se refiere a que la medida debe presentar pocos errores debidos al azar.
Sirve para monitorizar la variación de contenido mineral en un paciente a lo largo del
tiempo. El ejemplo típico consiste en una diana a la que se le lanzan flechas, éstas
deben dar en el blanco cerca, pero dentro de un círculo de aproximación sin que cada
una vaya por un lado totalmente distinto de la siguiente. Por otra parte , la exactitud
hace referencia a que el valor medido debe corresponderse con el valor real y sirve
para diagnosticar un déficit de densidad mineral ósea. En este ejemplo, la exactitud
es cuanto más se acerque la flecha al centro de la diana.
En cuanto a los diferentes tipos de medición, a lo largo de la historia se han
ido sucediendo numerosos y variados, siendo sólo dos de ellos los de utilización
actual más habitual, como son:
DXA, (Absorciometría dual de rayos X):
Técnica para la densitometría mineral ósea basada en los rayos X y
desarrollada en la década de los 60-70, aunque su aceptación generalizada ha sido
recientemente. En 1987, la casa comercial HOLOGIC introdujo los primeros
densitómetros óseos comercialmente disponibles de rayos x basados en la energía
dual. Es el método preferido para medir la densidad ósea general porque presenta una
mínima radiación absorbida por el paciente y unas mediciones muy precisas desde el
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2. ANTECEDENTES
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punto de vista clínico. Son muy precisas a la vez que permiten la medición tanto del
esqueleto axial como del periférico (Planas, 2006).
A pesar de algunas propuestas de denominación previa QDR (radiografía
cuantitativa digital) y DPX (absorciometría fotónica dual de rayos X), en la
actualidad la más válida en DXA (absorciometría dual de energía de rayos X) y su
medición es en gr/cm2 lo que representa ciertas limitaciones a la hora de hacer
densitometrías ya que depende del tamaño del hueso (Sato, 2005; Wehrli, 2006). Se
utilizan rayos X en dos niveles energéticos diferentes (70 Kv pico y 140 Kv pico)
para medir el contenido mineral óseo de la zona designada donde el tejido blando
contenido en el área de estudio es sustraído. Se puede utilizar esta tecnología en
cualquier área del organismo, incluso en los maxilares, y mide la suma de densidades
del hueso trabecular y cortical siendo, por tanto, menos sensible a la pérdida ósea.
Inicialmente von Wowern, en 1981, la introdujo para las mediciones del
CMO y del DMO del esqueleto axial (von Wowern, 1981; von Wowern, 1985) y
Corten, en 2003, la utilizó por primera vez para el análisis del DMO maxilar. Hoy en
día es ampliamente utilizada en la mayoría de investigaciones sobre osteoporosis en
el esqueleto en general (Yerby, 2001; Cleek, 2007), en estudios sobre torques de
inserción de implantes en ortopedia, (Cleek, 2007) y en estudios que comparan
osteoporosis general con bajos valores de DMO en mandíbula o maxilar (Elsubeihi,
2004; Amorim, 2006; Drage, 2007).
Se trata de una técnica de relativamente bajo coste, con mínima radiación y
sencilla de realizar aunque los valores se ven afectados por la composición del tejido
blando que rodea al hueso y por la constitución corporal lo que proporciona
resultados contradictorios en distintos estudio (Wren, 2007). Aún así su precisión esdel 0,5-2 por ciento (Planas, 2006). En un estudio de Elsubeihi, en 2004, en ratas
sobre regeneración de alvéolos post-extracción se promueve el uso del DEXA para el
análisis del hueso neoformado por su rapidez relativamente alta y su no invasividad,
de la misma forma que lo hace Kuhl en 2000. Aunque es una técnica muy útil, en el
campo bucal no está todavía muy extendida. Esto es debido a que no posee
información sobre cortes sagitales, que son muy útiles en planificación
implantológica, y a que el posicionamiento de los pacientes para la realización delDXA de los maxilares es bastante compleja (Drage, 2007).
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QCT, (Tomografía computerizada cuantitativa):
Supone la utilización del CT como método de cuantificación de la densidad
ósea y de ahí su denominación QCT (Quantitative computer tomography). Nosofrece una medición volumétrica tridimensional y, por lo tanto, es la única capaz de
diferenciar el hueso cortical del trabecular. Este dato es de suma importancia ya que
es en el hueso trabecular donde se deben realizar las mediciones de densidad debido
a que su actividad metabólica es de 3 a 10 veces mayor que el hueso cortical y, por
tanto, donde mayor variabilidad de cambios en la densidad se van a producir con el
tiempo (Planas, 2006).
El progresivo desarrollo científico y tecnológico ha puesto a disposición de la
medicina, instrumentación y equipos que proporcionan más y mejor información del
cuerpo humano con procedimientos cada vez menos agresivos. Una de las técnicas
que ha evolucionado considerablemente es la tomografía computerizada (CT) y, en
especial durante la última década, con el desarrollo de la tecnología de los detectores,
la reducción del tiempo de exposición y la introducción de equipos que permiten
realizar irradiaciones en hélice alrededor del paciente. Hoy en día, gran parte de los
nuevos modelos de CT incorporan tecnología multicorte, utilizan versiones
avanzadas de software de reconstrucción y tratamiento de la imagen, ampliando su
campo de aplicación a nuevas áreas de la medicina y permitiendo el uso de modos de
funcionamiento de ahorro de dosis de radiación.
Su funcionamiento consiste en dirigir un haz colimado de rayos X, en forma
de abanico y punto focal relativamente pequeño, sobre un plano tomográfico del
objeto a estudiar. Cuando la fuente efectúa un barrido circular completo alrededor del
cuerpo, las estructuras internas atenúan el haz de rayos X según sus respectivos
valores de número atómico y densidad. La radiación emergente después de atravesar
los tejidos se recoge en una serie de detectores apilados en una posición
diametralmente opuesta a la del tubo y que cubre completamente el abanico de rayos
X.
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2. ANTECEDENTES
63
Desde la aparición del CT en 1972 a partir de los estudios de G. Hounsfield y
A. Cormack (Seeram, 1994) como prueba complementaria diagnóstica en el estudio
del esqueleto en general y su mejora técnica con la aparición en 1989 del HCT
(Tomografía Computerizada Helicoidal), el empleo de ésta técnica ha ido ganando
adeptos y su utilización ha ido aumentando sin límites (Roth, 2005). De hecho, en
estudios sobre fracturas mandibulares (Wilson, 2001) la eficacia del CT en el
diagnóstico de las mismas (refutado luego por la cirugía de la fractura mandibular),
fue del 100 por ciento en comparación con la radiografía panorámica que sólamente
obtuvo un éxito del 86 por ciento. Schwartz en 1987 introdujo el uso del CT para la
evaluación ósea cuantitativa preoperatoria en pacientes que requerían implantes y,
desde entonces, su utilización no ha dejado de aumentar (Schwartz, 1987 a y b).
Hoy en día el uso del CT en odontología es de suma importancia, ya que los
cortes sagitales generados permiten una mayor precisión en la colocación del
implante y en la detección de la localización del canal dentario inferior que la
radiografía panorámica convencional (Scher, 2002; Aghaee, 2006; Naitoh, 2008).
Esto repercute a la hora de evitar lesiones del nervio dentario inferior o en el riesgo
de introducción del implante en estructuras como las fosas sublinguales o
submandibulares, que no se observan en la ortopantomografía convencional
(Gahleitner, 2001).
En cuanto a las mediciones de densidad ósea, permite la discriminación entre
el hueso cortical y el trabecular, siendo, pues, más precisas sus mediciones
(Homolka, 2002). De hecho, las valoraciones de DMO conjuntas o medias para
ambos compartimentos (trabecular y cortical) no dan información sobre el futuro
lecho implantológico, ya que estas mediciones medias no son reales ni ajustadas a lazona que queremos estudiar. Sólo las mediciones puntuales o medias pero de
pequeños ROI (Region of Interest) ajustados al tamaño del implante que queremos
colocar, y dentro del hueso trabecular de la zona específica, son las que reflejan las
propiedades del hueso de forma más precisa (Homolka, 2002). Constituye, por tanto,
el único método disponible que puede valorar únicamente el hueso trabecular óseo,
tanto en regiones del esqueleto axial como periférico (Lee, 2004). Además sus
mediciones se expresan por unidad de volumen en gr/cm3
(Sato, 2005).
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Tradicionalmente el énfasis estaba dirigido al hueso cortical como predictor
de la osteointegración debido a su rigidez para la obtención de estabilidad primaria.
Sin embargo, el implante está en contacto en su mayor parte con hueso trabecular o
esponjoso siendo, pues, sus características mecánicas las responsables de la unión
implante-hueso y de su comportamiento mecánico (Fanuscu, 2004).
Las propiedades del hueso trabecular, así como sus cambios, no son bien
conocidas aún, existiendo un auge actual en el estudio del mismo a través de
sofisticados métodos invasivos como el micro-CT y los análisis histomorfométricos
(Rozé, 2009). En este sentido, Fanuscu y Chang, en 2004, describieron la micro-
estructura del hueso trabecular maxilar y mandibular y encontraron una gran
variación de densidades óseas independientemente de la cantidad de hueso trabecular
existente.
La tomografía computerizada ha sido ampliamente investigada en los 80 en lo
que respecta a la cuantificación no invasiva del contenido mineral. Al ofrecer una
imagen cuantitativa, permite una medición de los huesos trabecular, cortical o
ambos. Recientes mejoras en la técnica han reducido la alta dosis de radiación inicial
y han mejorado la precisión con el empleo de procedimientos automatizados en la
adquisición y análisis de datos ( software).
En los inicios, las cirugías de colocación de implantes se estudiaban a través
de radiografías panorámicas, de medición del grosor de encía con sondas
periodontales, previa anestesia, y en algunos casos a través de radiografías laterales
de cráneo. Posteriormente, aisladamente en casos de colocación de implantes en
zonas críticas, se promulgaba la realización de tomografías computerizadas para laexacta ubicación tridimensional del mismo. Sólo a partir de los últimos años es
cuando el uso del CT se ha generalizado en el estudio preimplantológico.
Entre las ventajas que ofrece el QCT, cabe destacar: no estar sometido al
efecto de la superposición de imágenes; ser independiente de la definición del área de
interés; mostrar valores de densidad de forma directa; ser además más precisa y
selectiva de hueso esponjoso; estar menos afectada por la distorsión producida por
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2. ANTECEDENTES
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2.4 TOMOGRAFÍA COMPUTERIZADA (CT)
Para comenzar a hablar del CT, conviene previamente dejar claros algunos apartados
importantes como es los antecedentes históricos del mismo:
2.4.1 Reseña Histórica
La palabra TAC (Tomografía Axial Computerizada) proviene del griego, donde
Tomos significa corte y Grafos, imagen o escritura. Axial hace referencia al eje que
puede ser el humano o el de rotación del aparato y Computerizada refiere a la
utilización mediante sistemas informáticos.El escáner de tomografía computarizada significó una auténtica revolución en
el campo de la radiología, ya que se basa en el enfoque de un haz de rayos X
colimado sobre el paciente, donde la radiación remanente atenuada es medida por un
detector cuya respuesta se transmite a un ordenador. El ordenador analiza la señal del
detector, reconstruye la imagen y la presenta en un monitor de televisión. Después se
fotografía la imagen para su posterior evaluación y archivo. Mediante algoritmos
matemáticos adaptados al procesamiento informático se efectúa una reconstrucción por ordenador de vistas sagitales y antero-posteriores de la región anatómica de
interés.
La imagen de una radiografía simple es el resultado de la radiación remanente
que emerge del paciente atravesándolo y, una vez atenuada, llega a una película,
obteniéndose una imagen en dos dimensiones. Debido a que el organismo es una
estructura en tres dimensiones, y la imagen que se obtenía lo era en dos, aparecían en
las radiografías convencionales superposición de estructuras, a lo que se le llamó
fenómeno de la sumación. Además, cada tejido del organismo que atraviesa el haz de
rayos X presenta un grado de absorción o atenuación distinto que influye de manera
diferente en la formación de la imagen.
Desde que se conoce el fenómeno de la sumación comenzó la carrera para
eliminar estas superposiciones tan molestas. La radiografía simple nació en 1895 de
la mano de Roentgen (aunque literalmente fue de la de su mujer Bertha). Fue el
físico alemán J. Radón quien en 1917 creó los algoritmos matemáticos para la
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reconstrucción de imágenes. Veinte años más tarde del descubrimiento de la
radiación por Röetgen, Mayer y Baese intentaban eliminar superposiciones mediante
la tomografía, siendo en 1922 cuando Bocage y Vallebona crearon al tomografía
lineal. Fueron sucediendo estrategias más complejas que permitían generar grafías de
secciones cada vez más delgadas, más precisas y con mayor capacidad para borrar
proyecciones de estructuras superpuestas (tomografía multidireccional). En este
sentido, la ortopantomografía también es una tomografía cuyo plano de sección pasa
por los ejes mesio-distales de todos los dientes de acuerdo con la trayectoria de las
arcadas..
Sin embargo, la necesidad de evanescer con eficacia los tejidos situados por
delante y por detrás del objeto de interés, persistía. Los tejidos blandos encefálicos,
resultaban muy difíciles de explorar, ofrecían poca densidad al paso de los fotones y,
por el contrario, los huesos del cráneo siempre se proyectaban ostensiblemente, dada
su alta densidad radiológica (mayor capacidad de absorción). En consecuencia, el
tejido nervioso no era directamente visible. La inyección con medio de contraste en
el árbol vascular, podía monitorizar si algo adyacente a él crecía tanto como para
comprimir o desplazar su normal contorno y recorrido.
En la década de 1950, los físicos e ingenieros ya disponían de los
componentes necesarios para construir un escáner de CT, y no fue hasta 1968,
cuando un ingeniero inglés, sir Geodfrey Hounsfield, puso a punto la tomografía
axial computerizada densitométrica. Fue realmente el primero en demostrar
públicamente el funcionamiento del sistema gracias a la empresa británica en la que
trabajaba (EMI Ltd.). Si bien en un principio estaba destinada a explorar el sistema
nervioso central, en pocos años su aplicación se generalizó a todo el organismo. Por
su trabajo, G. Hounsfield recibió en 1979 el premio Nobel de Medicina, además de lafelicitación unánime de los expertos del sector y, en 1982, el premio Nobel de Física
compartido con el físico Alan Cormack de la Tufts University, autor de los
fundamentos matemáticos que condujeron a los modelos de reconstrucción de
imágenes en tomografía computerizada.
Desde entonces se han sucedido mejoras técnicas y nuevas generaciones de
aparatos han ido apareciendo en el mercado, con mayor resolución y tiempos de
adquisición más rápidos, ahorrando dosis de exposición. En los últimos 40 años no se
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2. ANTECEDENTES
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ha producido en el instrumental utilizado en rayos X ningún avance comparable al
desarrollo del escáner de tomografía computarizada (CT).
Como última generación de los aparatos de tomografía computerizada, surgió
la tomografía computerizada helicoidal (HCT) o espiral capaz de realizar un estudio
de cráneo en 90 segundos, en lugar de los 10-20 minutos que precisan los CT
convencionales. Con esa velocidad, el movimiento de la respiración apenas influye
en el estudio. Además, la nueva tecnología software permite estudiar, mediante
imágenes tridimensionales, las estructuras del organismo como si estuviéramos
dentro de ellas (realidad virtual). La tomografía proporciona una serie de imágenes
en los distintos ejes del espacio, cuyo grosor puede ser incluso inferior al milímetro.
De hecho, se ha comprobado que, cuanto más finos sean los cortes sagitales, más
eficacia tiene el CT a la hora de medir distancias, ángulos y densidades (Cowino,
1996). A continuación detallamos su funcionamiento.
2.4.2 Funcionamiento
La forma más sencilla de tomografía computerizada consiste en el uso de un
haz de rayos X finamente colimado y un único detector. La fuente de rayos X y el
detector están conectados de tal modo que se mueven de forma sincronizada. Cuando
el conjunto fuente-detector efectúa un barrido del paciente, o traslación, las
estructuras internas del cuerpo atenúan el haz de rayos X según sus respectivos
valores de número atómico y densidad de masa. La intensidad de radiación detectada
variará, así, conformará un perfil de intensidad llamado proyección. Al concluir la
traslación, el conjunto fuente-detector regresa a su posición de partida y el conjunto
completo gira para iniciar una segunda traslación. Durante ésta, la señal del detector
vuelve a ser proporcional a la atenuación del haz de rayos X de las estructuras
anatómicas, de lo que se obtiene un segundo resultado de exploración.
Si se repite este proceso un número elevado de veces, se generarán numerosas
proyecciones, que no se perciben visualmente, sino que se almacenan en un
ordenador. Después, el ordenador las procesa y estudia sus patrones de superposición
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70
para reconstruir una imagen final de las estructuras anatómicas. La superposición de
tales proyecciones no se produce como podría imaginarse en primera instancia.
La señal del detector durante cada traslación se registra en incrementos de un
máximo de 1.000. El valor de cada incremento está relacionado con el coeficiente de
atenuación de los rayos X, que corresponde al trayecto total de la radiación por el
tejido. Mediante el empleo de ecuaciones simultáneas se obtiene, finalmente, una
matriz de valores representativa de la sección transversal de la estructura sometida a
examen.
EL CT precisa de un generador de rayos X que trabaje en el rango del alto
kilovoltaje. Este se soporta en una estructura anular monitorizada que le permite dar
vueltas alrededor del paciente (gantry). Emite un estrecho haz que atraviesa el cuerpo
del paciente de forma precisa por un plano determinado y cuya radiación remanente
(la que emerge del paciente) es cuantificada por detectores de centelleo, dispuestos
ortogonalmente a la fuente (receptores electrónicos de radiación cientos de veces más
sensibles que la película radiográfica). Así se determina la densidad de cada una de
las unidades de volumen en que está teóricamente constituida la imagen
representativa de este corte (voxel ). Mediante un giro angular del gantry, tubo y
detectores vuelve a estimar densidades de los voxel desde otro punto de vista,
obviando estructuras superpuestas. En un barrido de 360º, siempre dentro del mismo
plano de corte, la información generada y procesada matemáticamente (se realizan
unos 250 millones de operaciones en la reconstrucción de una imagen) corresponde a
la densidad media real de cada uno de los voxel de esta sección, sin ninguna
superposición.
A partir de aquí se produce la grafía del corte correspondiente. La densidad
de cada voxel queda numéricamente cuantificada en unidades Hounsfield (HU),
donde el 0 por convención se asigna al agua, y el – 1000 al aire. Una zona con un
valor de 100 HU posee un coeficiente de atenuación lineal que es un 1 por ciento
más grande que el coeficiente de atenuación lineal del agua. En total, la escala de
atenuación oscila entre -1000 (aire) y +3095 (esmalte) HU reflejados en una escala
de grises.
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2. ANTECEDENTES
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La conversión en unidades HU responde a la siguiente regla (Birgul, 2008):
CT (HU) = 1000" µ material#µ agua
µ agua
Donde µagua es el coeficiente de atenuación lineal del agua destilada (luego el
valor HU para el agua es 0), 1000 es un valor constante y µmaterial es el coeficiente de
atenuación lineal del objeto investigado.
De esta forma se obtiene un mapa de coeficientes de atenuación lineal para
cada objeto investigado a través del CT. Los valores más representativos son
(Turkylmaz, 2008):
! Aire, -1000 HU.
! Grasa, de -100 a -60 HU.
! Esmalte dental según cada escáner, a valores de +3095HU.
! Músculo, de 35-70 HU.
! Tejido fibroso, de 60-90 HU.
! Cartílago, de 80-130 HU.
! Hueso 150-1800 HU.
Un pequeño desplazamiento del paciente basta para iniciar el estudio de un
nuevo plano. La exploración se da por terminada cuando se han obtenido suficientes
cortes capaces de dar la información necesaria de la zona objeto de estudio. Con un
número suficiente de cortes axiales, a veces separados entre sí por sólo 1-3 mm, el
ordenador puede generar nuevas imágenes seccionales de acuerdo con otros planos
del espacio (coronales o sagitales) y también realizar la reconstrucción multiplazos
en tres dimensiones. Una vez obtenido el modelo 3D, éste se puede rotar en tiempo
real para ser visualizado desde cualquier punto de vista (Chimenos, 2005).
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2.4.3 Componentes del sistema
Sea cual sea el tipo de escáner que se utilice, en su diseño a pesar de presentar un
número importante de componentes, cabe distinguir tres principales: el gantry, elordenador y la consola del operador.
El Gantry, contiene un tubo de rayos X, la matriz de detectores, el generador
de alta tensión, la camilla de soporte del paciente y los soportes mecánicos. Estos
subsistemas se controlan mediante órdenes electrónicas transmitidas desde la consola
del operador y transmiten, a su vez, datos al ordenador con vistas a la producción y
análisis de las imágenes obtenidas. Estos componentes en su conjunto, permiten
producir un mapa bidimensional de los coeficientes de atenuación lineal de un
cuerpo tridimensional a partir de un número muy grande de medidas de transmisión,
denominadas proyecciones. En la mayoría, se usan rotores de alta velocidad para
favorecer la disipación del calor. Los escáneres de CT diseñados para imágenes con
alta resolución espacial contienen tubos de Rx con punto focal pequeño.
Los primeros escáneres de CT tenían un solo detector. Los más modernos
utilizan numerosos detectores, en disposiciones que llegan hasta contener 2.400elementos de dos categorías: detectores de centelleo y detectores de gas.
En CT a veces se utilizan dos colimadores. El primero se monta en la cubierta
del tubo o en sus proximidades y limita el área del paciente que intercepta el haz útil,
determinando así el grosor del corte y la dosis de radiación recibida por el paciente.
Este colimador pre-paciente suele constar de varias secciones que permiten obtener
un haz de rayos X casi paralelo. Un ajuste inapropiado de los colimadores pre-
paciente origina un exceso innecesario de dosis de radiación en el paciente durante la
CT. El segundo colimador (post-paciente) restringe el campo de rayos X visto por la
matriz de receptores. Este colimador reduce la radiación dispersa que incide sobre
los detectores.
Todos los escáneres de CT funcionan con alimentación trifásica o de alta
frecuencia. Así, admiten velocidades superiores del rotor del tubo de rayos X y los
picos de potencia característicos de los sistemas pulsátiles.
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En cuanto a la camilla de CT, ésta sostiene al paciente en una posición
cómoda y está construida con un material de bajo número atómico, como fibra de
carbono. Dispone de un motor que acciona la camilla con suavidad y precisión para
lograr una posición óptima del paciente durante el examen, en particular en técnicas
de CT espiral. Si la posición del paciente no es exacta, tal vez se efectúen barridos
repetidos de un mismo tejido, o se dejen secciones anatómicas sin examinar.
Por otro lado, la tomografía computerizada no sería posible si no se dispusiera
de un ordenador digital ultrarrápido. Se requiere resolver simultáneamente del orden
de 30.000 ecuaciones, por tanto, es preciso disponer de un ordenador de gran
capacidad. Con todos estos cálculos el ordenador reconstruye la imagen. La mayoría
de los ordenadores requieren un entorno especial y controlado; en consecuencia,
muchas instalaciones de CT incluyen una sala contigua dedicada al equipo
informático donde se mantengan condiciones de humedad y temperatura.
Numerosos CT presentan dos consolas, una para el técnico que dirige el
funcionamiento del equipo y la otra para el radiólogo que consulta las imágenes y
manipula su contraste, tamaño y condiciones generales de presentación visual. La
consola del operador contiene dispositivos de medida y control para facilitar laselección de los factores técnicos radiográficos adecuados, el movimiento mecánico
del gantry y la camilla del paciente y los mandatos de comunicados al ordenador
para activar la reconstrucción y transferencia de la imagen. La consola de
visualización del médico acepta la imagen reconstruida desde la consola del operador
y la visualiza con vistas a obtener el diagnóstico adecuado.
2.4.4 Almacenamiento de las imágenes.
Existen numerosos formatos de imágenes útiles en el campo de la radiología.
Los escáneres actuales almacenan los datos de las imágenes en discos duros del
ordenador. En cuanto a las fases más importantes del almacenamiento de las
imágenes, podemos distinguir;
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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1. Construcción de la imagen.
Aunque la imagen obtenida en la pantalla del ordenador es bidimensional,
corresponde en la realidad a un volumen. El soporte donde se crea la imagen es una
MATRIZ , un concepto abstracto y matemático que, por tanto, no se ve, se ve sólo la
imagen. La matriz es una rejilla cuadrada compuesta de un número variable de
cuadraditos, cada uno de los cuales recibe el nombre de PIXEL como se representa
en la siguiente figura, (Fig. 7), y cada uno de estos tiene una absorción característica.
Como la imagen obtenida es una representación bidimensional de un cierto
volumen de tejido, esta matriz no es plana si no que tiene un grosor, que recibe el
nombre de grosor de corte.
El tubo de rayos X gira alrededor del paciente y da una información a los
detectores, estos datos hay que ordenarlos para crear la imagen, pues donde el
ordenador plasma el resultado es en la matriz.
Ahora nos fijaremos en un solo píxel , como si lo sacáramos de la matriz,
vemos que el píxel tiene un grosor de corte. Así pues al píxel + el grosor de corte sele denomina VOXEL, como mostramos también el la próxima figura (Fig. 8).
Figura. 7: Esquema
representativo de unPÍXEL
Figura 8: Esquemarepresentativo de unVÓXEL
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2. ANTECEDENTES
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Una vez que el ordenador ha obtenido la imagen tomográfica, a cada píxel se
le otorga un valor, gracias a que el ordenador a digitalizado los datos. Este valor
corresponde a la media de atenuación que sufrieron los distintos fotones de rayos X
que, después de atravesar al paciente, llegaron a los detectores y que se representan
en dicho voxel . Es decir, el coeficiente de atenuación representado en un píxel es la
media de todos los coeficientes de atenuación que existan en el volumen del voxel .
No se puede representar algo más pequeño que el voxel .
Dependiendo del tamaño del objeto a representar y el tamaño de la matriz que
vayamos a utilizar, cambiará la resolución espacial de la imagen. La imagen obtenida
de una estructura geométrica regular con un borde nítido puede ser borrosa. El grado
de borrosidad de dicha imagen es una medida de la resolución espacial del sistema.
El ordenador, después de computar toda la información, otorga un valor
numérico a cada píxel (que se corresponde con el coeficiente de atenuación), este
número del píxel se correlaciona con un color en una escala de grises que tenemos si
hacemos esto con todos los píxel tendremos una amplia gama de grises capaz de
representar cualquier imagen.
Para crear la imagen, pues, necesitamos saber todos los coeficientes de
atenuación que existen en el volumen del voxel para así calcular la media de todos
ellos. Los métodos para su obtención son dos: iterativo y analítico.
El primero se utiliza en CT de primera generación. El ordenador calcula
intentos de sumas en vertical, horizontal y diagonal, hasta que obtiene la
coincidencia de todos los datos. Este método esta hoy en día en desuso y no podía
reconstruir la imagen el ordenador hasta que tuviera todos los datos.
En relación con el método analítico, aunque tiene varias posibilidades, la más usadaes el método de retroproyección filtrada. El método analítico se trata de empezar a
reconstruir la imagen según se van recibiendo los datos, así se crea una imagen
unidimensional y se representa a continuación en la matriz, esto se repite
sucesivamente con todos los disparos; después de todas las reconstrucciones se crea
finalmente la imagen.
Esta imagen es posteriormente filtrada mediante un filtro KERNEL, que enrealidad lo único que va a hacer es una superposición de una determinada curva,
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correspondiente a una determinada formula matemática (filtro) a la curva obtenida
mediante la adquisición de los datos de los detectores; esto es, multiplicando el valor
obtenido por los detectores por un filtro Kernel para así obtener el resultado. Su
finalidad es resaltar los datos de la imagen que puedan tener alguna importancia
diagnostica.
Los filtros Kernel son diferentes fórmulas matemáticas seleccionadas en
función de lo que más nos interese ver. Los filtros más importantes son:
! Sharp: Realza bordes de estructuras de muy distinto coeficiente de
atenuación.
! Realce de bordes: enfatiza la diferencia entre bordes, acusando más la
diferencia de contraste entre estructuras de no muy distinto coeficiente
de atenuación.
! Suavizado: Lo que hace es disminuir los artefactos debidos al ruido
estático, va a limar diferencias.
2. Calidad de la imagen
Como las imágenes de CT están constituidas por valores de píxeles discretos
que se convierten después a formato de película, existen numerosos métodos para
medir la calidad de imagen (Carro, 2007). Estos métodos se aplican sobre cuatro
características a las que se asignan magnitudes numéricas: la resolución espacial, laresolución de contraste, la linealidad y el ruido (Guerreiro, 2004).
La resolución espacial se define como la capacidad de todo método de
imagen, de discriminar imágenes de objetos pequeños muy cercanos entre
sí. Depende del tamaño del píxel, a menor tamaño mayor resolución espacial, del
grosor de corte (voxel ), a mas fino el grosor de corte mayor resolución espacial y por
último del algoritmo de reconstrucción
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2. ANTECEDENTES
77
En relación con la resolución de contraste, es la capacidad para distinguir
estructuras de diferente densidad, sean cuales sean su forma y su tamaño, se
denomina resolución de contraste. Traduce la exactitud de los valores de absorción
de los rayos X por el tejido en cada voxel o píxel . Depende del contraste del objeto y
del ruido de fondo del equipo el cual es inherente. La resolución de contraste
suministrada por los escáneres es considerablemente superior a la de las radiografías
convencionales, principalmente debido a la colimación del haz en abanico, que
restringe drásticamente la presencia de radiación dispersa. Sin embargo, la capacidad
de mejorar los objetos de bajo contraste con un escáner está limitada por el tamaño y
la uniformidad del objeto y por el ruido del sistema.
En cuanto al ruido del sistema, cabe mencionar que la resolución de contraste
del sistema no es perfecta. La variación de los valores de representación de cada
píxel sobre un mismo tejido por encima o por debajo del valor medio se denomina
ruido del sistema. Si todos los valores de píxeles fueran iguales, el ruido del sistema
sería cero. Cuanto mayor es la variación en estos valores, más nivel de ruido
acompañará a la producción de las imágenes en un sistema dado. Es el granulado que
existe en la imagen, que puede oscurecer y difuminar los bordes de las estructuras
representadas con la consiguiente perdida de definición. Depende del número de
fotones que llegan a los detectores (colimación, miliamperaje) y de ruidos inherentes
al equipo (electrónico, computacional). El ruido es perceptible en la imagen final por
la presencia de grano. Las imágenes producidas por sistemas de bajo ruido se ven
muy lisas, mientras que en sistemas de niveles de ruido elevados parecen manchadas.
Por tanto, la resolución de objetos de bajo contraste está limitada por el ruido del
equipo de CT.
Por último, la linealidad hace referencia a que el escáner de CT debe
calibrarse frecuentemente para comprobar que la imagen de agua corresponda a un
número de CT igual a cero, y que otros tejidos se representen con su valor adecuado.
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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3. Concepto de Ventana
Como ya hemos explicado, el ordenador después de computar toda la
información, otorga un valor numérico a cada píxel (que se corresponde con el
coeficiente de atenuación), que además se correlaciona con un color en una escala de
grises definida. Si hacemos esto con todos los píxel tendremos una amplia gama de
grises capaz de representar cualquier imagen. Con la antigua escala de atenuaciones
conocida había gran disparidad de opiniones, hasta que una serie de investigaciones
dieron con una nueva escala. Esta nueva escala tomó como referencia el agua. Para
hallar la nueva unidad, habría que aplicar la fórmula:
CT ( HU) = 1000" µ material#µ agua
µ agua
Donde a esta unidad de absorción se llamó Unidades Hounsfield (HU) o valor
de CT. Es decir, el equipo informático del aparato asigna a cada punto una posición
en la imagen y una densidad, medida en unidades Hounsfield (HU). Esos valores
numéricos están relacionados con los coeficientes de atenuación que, a su vez,
dependen de los coeficientes de atenuación lineales locales del objeto y se
corresponden con un valor específico de cada sustancia o materia.
Debemos tener en cuenta que nuestra escala consta de un número superior a
4.000 unidades HU y que lo tenemos que representar en escalones de grises de forma
que el más denso con una unidad HU más alta se aproxime al blanco, mientras que el
menos denso con unidad HU baja se aproxime al negro. Por otro lado, sabemos que
el ojo humano no es capaz de distinguir más de 40 escalones de grises
aproximadamente. En efecto, nuestro ojo, si ve 100 unidades HU con la misma
tonalidad de gris, creerá que todo lo que está en el rango entre 0 y 100 es de la misma
materia, lo cual es grave, ya que para nuestra vista será lo mismo cartílago, hígado,
intestino, etc. Afortunadamente existe un truco para que esto no ocurra así y es
representar en escalones de gris, solamente la parte de la escala que nos interesa.
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2. ANTECEDENTES
79
Supongamos que vamos a mostrar en nuestro monitor la parte
correspondiente al rango entre 0 y +80. El gris medio corresponderá al 40; por
encima de 80 todo será blanco y por debajo de 0 todo será negro. Ahora podemos ver
diferencias entre cada dos unidades (ya que suponemos que nuestro ojo diferencia
cuarenta escalones de gris). A esta anchura o cantidad de valores HU, que podremos
seleccionar libremente en nuestro escáner, la llamaremos ventana.
Supongamos que ahora lo que queremos es ver, con nuestra ventana de 80, la
zona de grasa, simplemente la trasladamos de forma que su límite superior será -20.
Todo lo que tenga una HU superior a este valor, será blanco. El límite inferior será -
100 y todo lo que esté por debajo de este valor será negro. Este truco de la ventana
todavía es algo ambiguo, ya que sólo nos dice qué cantidad de unidades vamos a ver
en escalones de gris, pero no nos dice en qué zona de nuestra escala está situado. Se
introduce así lo que llamaremos centro o nivel . Este centro, o lo que es lo mismo el
gris medio, nos va a indicar en qué valor HU se encuentra la mitad de la ventana.
Intentemos ahora aclararlo en la siguiente figura. (Fig 9)
Resumiendo, cuando representamos nuestra imagen en alguna parte del
monitor, vamos a constatar dos valores: la ventana, que nos indicará cuantas
unidades CT representamos, y el centro, que nos dirá en qué parte de la escala nosencontramos.
Figura 9: Esquema representativo delas distintas ventanas, según losdistintos órganos
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4. Factores seleccionables en un CT
Los valores que se pueden seleccionar en un CT son varios:
! Campo de medición FOV (Field Of View): Existen dos tipos de campos el
campo medido y el campo representado:
• El campo medido: es el tamaño de apertura en el gantry, esto es,
preparar los detectores necesarios para hacer la medición, los demás detectores sólo
están preparados para recibir densidad aire. Si estos detectores recibieran rayos X
aparecerían artefactos por fuera de campo.
• El campo representado: se refiere a la parte del campo de medición
que va a ser representada por el ordenador en el monitor. Una vez elegido el campo
de medición ahora decidimos si se representa todo o una parte. El campo de
representación debe ser lo más pequeño posible ya que determinara junto con la
matriz el tamaño del píxel .
! Tamaño de la matriz: Es la cuadricula donde se representa la imagen, su
tamaño viene dado por el número de píxel e influye en la resolución espacial.
Consiste en el conjunto de píxeles usados en la reconstrucción de la imagen
ordenados en filas y columnas. La mayoría de los sistemas de imagen digital de RXofrecen tamaños de matrices de 512 x 512 o bien de 1.024. A mayor tamaño mayor
resolución.
! Grosor de corte: Es la 3ª dimensión en un corte de un CT. Voxel = tamaño
píxel + grosor de corte. Influye en la resolución espacial, es decir a grosor de corte
más fino mejor resolución espacial, por el contrario a cortes más finos mayor número
de cortes, mayor tiempo de reconstrucción, más ruido, y más calentamiento del tubo
de rayos X.
! Tiempo de corte: Es un valor que el técnico debe de valorar según sea el
paciente y el estudio a realizar. Se puede acortar el tiempo de corte si el barrido del
tubo de rayos X es incompleto o si la reconstrucción de la imagen se hace posterior a
los cortes y no al mismo tiempo.
! Kilovoltaje (Kv) y Miliamperaje (mA): El Kv siempre es alto de 100 Kv a 150
Kv. El mA es lo único que se modifica en la práctica para evitar el ruido. A mas mA
menor ruido.
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2. ANTECEDENTES
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! Punto focal
! Matriz de reconstrucción: A mayor tamaño mayor es la resolución espacial
5. Artefactos
Pasemos a comentar la importancia de los artefactos que pueden aparecer en
una imagen CT y de cómo evitarlos. Estos son parte integrante de nuestro sistema de
exploración (naturaleza de los rayos X, física del sistema detector) y de las
estructuras que vamos a encontrar en el cuerpo humano. El conocimiento de todas
estas circunstancias y de cómo anularlas, va a redundar en la calidad de nuestra
exploración. Vamos a dividir estos artefactos en tres grandes grupos: por razones
físicas, por movimiento y por razones técnicas. A continuación las describimos;
! Artefactos debidos a razones físicas
En este primer grupo vamos a encontrar varias causas físicas del haz de rayos
X por las que pueden aparecer artefactos.
Evidentemente, poco podríamos hacer en contra de este artefacto en cuanto a
modificar algún parámetro en la exploración. Afortunadamente, en los equipos
modernos este problema ha desaparecido casi en su totalidad. En unos, empleando
filtros metálicos a la salida del haz de formas más o menos sofisticadas; en otros,
corrigiendo matemáticamente la curva de atenuación real a la ideal de un sistema
monocromático. Un método óptimo para disminuir este tipo de artefactos, es
disminuir el grosor de corte.
! Artefactos debidos al movimiento
Estos artefactos pueden ser debidos al movimiento del paciente o al
movimiento del sistema. El más habitual es el primero; en el segundo poco podremos
hacer, ya que será causado por una avería y habrá que proceder a su reparación. Para
evitar el artefacto de movimiento, se podrán utilizar varios métodos o una
combinación de ellos, como por ejemplo: inmovilización del paciente, sedación y
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tiempos de corte más rápidos. Para la inmovilización, los dispositivos disponen de
un sistema de fijación del área a estudiar del paciente. De todas formas, si existe una
duda de que el artefacto es debido a una u otra razón, lo aconsejable es repetir el
corte.
! Artefactos debidos a razones técnicas
Este último grupo se subdivide en tres tipos:
• El error de falta de linealidad: Un sistema es lineal cuando, para un
objeto de atenuación homogénea y constante, es leído por todos los
detectores en cada proyección el mismo valor de atenuación; para objetos
del mismo material de doble, triple, etc., grosor que el primero,corresponderán atenuaciones leídas en la misma proporción.
El defecto de esta característica de linealidad producirá una variación de
densidad del centro hacia afuera, al explorar un objeto homogéneo,
siempre que el defecto sea de todo el conjunto detector; si fuese de sólo
algún elemento detector, aparecerían anillos parciales o rayas en la
imagen. Pese a ser una avería del sistema, se puede corregir parcialmente
disminuyendo la colimación.
• El error de estabilidad: Un sistema deja de ser estable cuando sufre
variaciones de sensibilidad en algunos de sus elementos detectores; como
con secuencia de esta alteración de sensibilidad, aparecerán anillos totales
(como una diana) o rayas según el tipo de explorador y, en general, un
posible aumento de ruido. La solución a este problema es calibrar el
aparato; algunas máquinas tienen un sistema de autocalibración, que se
puede realizar tan frecuentemente como lo considere el operador.
• Error aliasing: Este error es el típico que se produce en una exploración
donde hay un elemento de gran densidad, como por ejemplo una prótesis
metálica. Este error es muy palpable en los escáneres de maxilares con
prótesis dentales metálicas dentro de la zona a estudiar.
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2. ANTECEDENTES
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Este último artefacto es reconocible ya que el elemento de alta atenuación
produce un halo de falsa alta absorción, en una o varias direcciones, creando una
sombra donde realmente no existe. La reducción de este efecto se realiza situando el
material hiperdenso lo más cerca posible del centro del campo de medición, y
aumentando el número de proyecciones, para así corregir esta falsa medición un
número de veces mayor.
2.4.5 Tipos de CT
El tipo de escáneres ha ido variando a lo largo del tiempo, mejorando en su
funcionamiento así como en la reducción de tiempo y de radiación a la que se le
somete al paciente (Mishima, 2001). Se podrían clasificar en:
! Escáneres de primera generación (Tipo I Translación-
rotación)
El funcionamiento se basa en un tubo de rayos X y un detector en posiciones
opuestas, este sistema hace el movimiento de translación rotación. Rotan ambos y
recorren otra zona sobre el mismo eje realizando los cálculos de esta zona y repiten
el proceso hasta conseguir los correspondientes a un ángulo de 180º sobre el mismo
eje (Guzobad, 2006). Para obtener un corte tomográfico son necesarias muchas
mediciones y, por tanto muchas rotaciones del sistema, lo que nos lleva a tiempos de
corte muy grandes (superiores a 5 minutos). Se usaba para hacer tomografías de
cráneos. Un ejemplo de su funcionamiento se representa en la siguiente figura (Fig.
19).
Figura 10: Escáner de 1ªGeneración
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! Escáneres de segunda generación (Tipo II Translación-
rotación)
En esta generación se utilizan treinta detectores y un haz de rayos X en
abanico (lo que aumentaba la radiación dispersa), con lo que se consigue que el
tiempo de corte se reduzca entre 20 y 60 segundos y que el número de rotaciones por
barrido pase de 180 a 6.
La principal limitación de los sistemas de imagen de segunda generación era
el tiempo de exploración, debido al complejo movimiento mecánico de la traslación-
rotación y a la enorme masa que constituía el gantry. Esta limitación fue superada
por los sistemas de imagen de tercera generación. La siguiente figura ilustra su
funcionamiento (Fig. 11).
! Escáneres de tercera generación (Rotación-rotación)
En ellos existe un tubo de rayos X y la matriz de detectores giran en
movimientos concéntricos alrededor del paciente. Como equipos de sólo rotación, los
escáneres de tercera generación, como muestra la siguiente figura, son capaces de
producir una imagen por segundo supliendo el gran inconveniente de los de segundageneración (Guzobad, 2006),(Fig 12).
Figura 11: Escáner de 2ªGeneración
Figura 12: Escáner de 3ªGeneración
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2. ANTECEDENTES
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El escáner de tomografía computerizada de tercera generación utiliza una
disposición curvilínea que contiene múltiples detectores y un haz en abanico. El
número de detectores y la anchura del haz en abanico, de entre 30 y 60° y el haz en
abanico y la matriz de detectores permiten ver al paciente completo en todos los
barridos. Esta geometría de los detectores se traduce en una longitud constante de la
trayectoria del conjunto fuente-detector, lo que ofrece ventajas a la hora de
reconstruir las imágenes. Esta característica de la matriz de detectores de tercera
generación permite además obtener una mejor colimación del haz de rayos X, con la
reducción de la radiación dispersa.
Una de las principales desventajas de los escáneres de tercera generación es la
aparición ocasional de artefactos, debida a un fallo de algún un detector. Las
correcciones del software en los algoritmos de reconstrucción de la imagen
minimizan estos artefactos.
! Escáneres de cuarta generación (Rotación-estacionaria)
Los escáneres de cuarta generación poseen sólo movimiento rotatorio. El tubo
de rayos X gira, pero la matriz de detectores no. La detección de la radiación serealiza mediante una disposición circular fija de detectores. El haz de rayos X tiene
forma de abanico, con características similares a las de los haces usados en equipos
de tercera generación. Estas unidades alcanzan tiempos de barrido de 1 segundo y
pueden cubrir grosores de corte variables, así como suministrar las mismas
posibilidades de manipulación de la imagen que los modelos de generaciones
anteriores. En la siguiente figura mostramos su detalle (Fig. 13).
Figura 13: escáner de 4ªGeneración
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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La matriz de detectores fijos de los escáneres de cuarta generación no
produce una trayectoria de haz constante desde la fuente a todos los detectores, sino
que permite calibrar cada detector y normalizar su señal durante cada barrido. El
principal inconveniente de los escáneres de de cuarta generación es la alta dosis que
recibe el paciente, bastante superior a la que se asocia a los otros tipos de escáneres.
Aunque se han realizado múltiples comparaciones en cuanto a la calidad de
la imagen, no es posible generalizar, ni es fácil decidir claramente cuál proporciona
mejor imagen. Gran parte de la calidad final de la imagen depende de los procesos
matemáticos de reconstrucción, y estas técnicas evolucionan en forma continua.
! Escáneres de quinta generación (Estacionario-
estacionaria)
En esta clase de CT hay múltiples fuentes fijas de rayos X que no se mueven
y numerosos detectores también fijos. Son muy caros, muy rápidos y con tiempos de
corte muy pequeños. Apenas se utilizaron en ningún lugar el mundo excepto en
Estados Unidos.
! Escáneres de sexta generación
Se basan en un chorro de electrones. Es un cañón emisor de electrones que
posteriormente son reflexionados (desviados) que inciden sobre láminas de
tungsteno. El detector esta situado en el lado opuesto del gantry por donde entran los
fotones. Consigue ocho cortes contiguos en 224 ms. Apenas se utilizaron en ningún
lugar el mundo excepto en EEUU, eran carísimos y enormes, poco útiles.
! CT Helicoidal
Fue introducida por Siemens en el año 1990 y, actualmente, casi todos los
equipos de CT que se venden son helicoidales. Los tiempos de exploración son de
0.7 y 1 segundos por ciclo, y entre sus características diferenciales cabe destacar:
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2. ANTECEDENTES
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! Velocidad y rendimiento, mejorando la resolución temporal y facilitando la
visualización de estructuras en movimiento. El tiempo total de exploración
del estudio se reduce drásticamente por medio de la eliminación de la pausa
inter-scan, en comparación con la tomografía convencional.
! Mayor resolución.
! Adquisición de imágenes sin discontinuidad entre cortes, obteniendo mayor
cobertura anatómica.
! Colimación flexible. Después de haber realizado el examen se puede elegir el
espesor de corte, independiente del grosor de colimación inicial.
! Optimización del contraste endovenoso por la rapidez de adquisición de las
imágenes. Esta función permite monitorear la llegada del medio de contraste
a la región de interés. Esto es extremadamente útil para obtener excelentes
estudios contrastados, especialmente cuando es necesario captar las distintas
fases del contraste (fases arterial y venosa).
! Posibilidad de lograr visión endoscópica no invasiva (endoscopía virtual) en
órganos huecos como el colon, traquea, vejiga, entre otros. Una de las
grandes innovaciones son las aplicaciones cardíacas, que abren un gran
campo de investigación y aplicación, haciendo el estudio seguro y rápido,
permitiendo evaluar no sólo la luz de la arteria sino también la pared de la
misma. Esto permite analizar las obstrucciones coronarias y aportar una
visualización tridimensional exacta para poderlas tratar.
! Información para una rápida adopción de tratamientos preventivos
Diseño del CT helicoidal
En estos sistemas el tubo de rayos X y los detectores se montan sobre anillosdeslizantes y no se necesitan cables para recibir electricidad o enviar información
recibida. Estos conducen la electricidad y las señales eléctricas a través de anillos y
escobillas, situadas en una superficie que gira sobre un soporte fijo. En la siguiente
figura podemos observar un detalle de su funcionamiento (Fig. 14). La superficie fija
forma un anillo fijo, sobre el que rota la segunda superficie con escobillas, que
barren la primera, esto permite un giro continuo de la grúa (tubo) sin interrupción y
evita, así, la necesidad de tener cables eléctricos. Las escobillas están compuestas pormaterial conductor, como aleación de plata y grafito, y han de sustituirse anualmente.
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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Esto permite una rotación completa y continua del tubo y detectores, tras la
camilla de exploración, se desplaza con una velocidad constante. El haz de rayos X
traza un dibujo en forma de hélice sobre la superficie del paciente, mientras se
adquieren inmediatamente los datos de un volumen de su anatomía, por esto se
denomina CT volumétrico o helicoidal. Las imágenes o cortes axiales se
reconstruyen a partir de los datos obtenidos en cada uno de los ciclos del CT
helicoidal, también puede funcionar como un CT convencional.
! En CT convencional el tubo de rayos X, recibe la energía para una rotación,
que normalmente dura 1s y los intervalos de 6 – 10 s, esto permite al tubo
enfriarse entre un barrido y el siguiente.
! En el CT helicoidal, el tubo de rayos x, se somete a un estado térmico
importante, ya que recibe energía durante unos 30 seg sin interrupción. Porello, el tubo del CT helicoidal se caracteriza por su elevada capacidad
térmica, por sus altas tasas de enfriamiento y por su gran tamaño. Todos
condicionantes técnicos incrementan el ruido del sistema. Además, se
utilizan mayoritariamente detectores de estado sólido, ya que su eficacia
global es de 80 por ciento.
Figura 14: CTHelicoidal
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2. ANTECEDENTES
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En cuanto a los detectores, su eficacia consiste en:
• Disminuir la dosis de radiación, que recibe el paciente.
• Permitir tiempos de barridos rápidos
• Aumentar la RSR, por lo tanto la calidad de la imagen
Generadores de alta tensión
En CT helicoidal, se necesitan generadores de potencia de aproximadamente
50 Kw, que pese a su gran tamaño deben caber en la grúa rotatoria, además los
anillos deslizantes de alta tensión deben de ir provisto de un aislante térmico.
Parámetros en TC helicoidal
Los parámetros que hay que valorar, son los siguientes:
! Capacidad de concentración de respiración del paciente.
! Volumen de tejido de imagen, que a su vez depende de :
• Tiempo de examen.
• Movimiento de camilla.
• Pitch.
• Colimación.
• Tiempo de rotación.
! Algoritmo de reconstrucción.
! Tiempo de barrido: la mayoría de los CT son capaces de tomar imágenes
durante 60 s sin interrupción. Casi todos los pacientes por otro lado, son
capaces de mantener la respiración durante 40 s, por consiguiente hay una
diferencia de 20 s. Si se requiere más de 40 s, para obtener el estudio será
preciso utilizar saltos de barrido con intervalos de descanso entre cada
barrido, para dejar respirar al paciente.
! Resolución del eje z: La resolución transversal (eje x, y) viene determinada
por la matriz y FOV, mientras la resolución longitudinal del eje z se establece
según la combinación de varios factores, como la colimación de cortes finos,
pitch 1:1, velocidad de la camilla lento, reconstrucción de interpolación de
180º.
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Características del CT helicoidal
Entre las ventajas que presenta el CT helicoidal, cabe destacar:
! Disminución de artefactos por movimiento, porque elimina los errores de
registro debidos a la respiración.
! Mejor detección de lesiones, no hay pérdida de información por no existir
intervalos de corte, con lo que habrá más información en el eje z y, a partir de
ahí, se puede realizar reconstrucciones multiplanares 2D y en 3D.
! Disminución o ausencia de volumen parcial, no hay intervalo de corte.
! Mejor resultado diagnóstico por contraste intravenoso, por su bajo tiempo de
barrido, podemos seleccionar el pico de actividad del contraste y así poder
disminuir la dosis de radiación del paciente.
! La comodidad del paciente y un menor tiempo de exploración.
Por otro lado, como inconvenientes destacan:
! Ligera reducción de la resolución axial, por los algoritmos de reconstrucción.
! Ligero aumento del ruido, por las limitaciones técnicas del tubo.
! Aumento del tiempo de procesado de datos, al haber mayor información y másdatos.
! CBCT ( Cone Beam CT ) o CT de Haz de cono
Reciente y novedoso sistema de escáner enfocado al ámbito odontológico que
permite al clínico adquirir imágenes volumétricas en 3D con una sola rotación del
tubo y con una menor dosis de radiación. Su utilización comenzó en el campo de laradioterapia y, utilizando mega voltajes, hoy en día sigue aplicándose en este campo
a través de la radioterapia guiada, que permite al oncólogo desarrollar, simular y
verificar planes de tratamiento (Pouliot, 2003). Otras aplicaciones posteriores han
sido la espacial, defensa, industria automovilística, etc. (Sarkar, 2004).
Mozzo et al presentaron el primer CT de haz de cono comercial NewTom
DVT 9000, (Quantitative Radiology, Verona, Italy) y, recientemente, esta compañía
sacó un nuevo modelo NewTom 3G. Posteriormente se crearon cuatro modelos más
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2. ANTECEDENTES
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que actualmente están en uso I-CAT (Imaging Sciences International, Hatfield,
USA), 3D Panoramic X-ray CT scanner PSR 9000N (Asahi Roentgen, Kyoto,
Japan), CB MercuRay (Hitachi Medico Technology Corporation, Kashiwa, Chiba,
Japan), y 3D Accuitomo (J. Morita, Kyoto, Japan). La última máquina 3D Accuitomo
(Scanora, Soredex, Helsinki, Finland,) está teniendo una amplia aceptación para la
evaluación prequirúrgica de los implantes dentales.
2.4.6 Tomografía Computerizada en Implantología
Quizá uno de los avances técnicos que más ha mejorado la habilidad de los
clínicos en el diagnóstico y planificación pre-implantológica ha sido la tomografía
computerizada o CT Scan. Aunque la tomografía axial computerizada ha estado
disponible en el campo médico desde 1972, no fue hasta 1987 cuando estuvo
disponible para aplicaciones dentales de la mano de Swarz, pasándose a llamar Denta
Scan (Azari, 2008).
Desde su creación el Denta Scan ha provisto multitud de mediciones
cuantitativas en distintos ámbitos de la biología, como traumatología facial,
desarrollo dental (Kaepler, 1997) y desórdenes temporomandibulares entre otros.
Una de las mayores y más prometedoras ventajas que ofrece el CT al formado clínico
es el alto grado de precisión que proporcionan su mediciones en comparación con
otros métodos. No existen magnificaciones causadas por distorsiones geométricas
como ocurre, por ejemplo, con la ortopantomografía, o con la tomografía lineal.
Butterfield en 1997 estudió la localización exacta del canal dentario inferior a
través la utilización de la tomografía lineal y luego las comparó con Denta Scan delas mismas mandíbulas humanas, hallando unas diferencias altamente significativas
en la localización del canal utilizando un método u otro. Otros autores como Mora en
2007 lo utiliza para el diagnóstico de fracturas verticales en dientes, el cual es
procedimiento bastante dificultoso con otra técnicas.
En cuanto al grado de precisión de los distintos métodos complementarios de
diagnóstico radiográfico, parece ser que el menos exacto se atribuye a laortopantomografía con un 17 por ciento de precisión, seguido de la tomografía lineal
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
92
o convencional con un 39 por ciento, de las radiografías intraorales con un 53 por
ciento, estando en primer lugar de precisión la tomografía computerizada helicoidal
(Denta Scan) con un 95 por ciento de precisión (Azari, 2008). Numerosos factores
afectan a la eficacia de las radiografías panorámicas convencionales, como por
ejemplo la forma del plano focal, los factores diferenciales de magnificación vertical
y horizontal, y el error dependiente del operador en cuanto al posicionamiento del
paciente (Tronje, 1981; Mckee, 2001; Laster, 2005; Monlleó, 2005).
La tomografía convencional, en el pasado utilizada y también llamada
tomografía lineal, es la generada por los mismos aparatos ortopantomógrafos que
sirven para realizar las radiografías panorámicas. Se ha comprobado que éstas
imágenes son igual de inexactas que la técnica de estimación del hueso disponible
mediante la utilización de un calibre en un modelo de escayola del paciente (Pérez,
2005).
A partir de los grandes avances conseguidos en la implantología, entre ellos
en análisis de la DMO prequirúrgica, y el afán por la obtención de la excelencia por
parte de los profesionales de la materia, el CT se ha convertido en una herramienta
imprescindible para el diagnóstico y tratamiento implantológico (Potter, 1997;
Turkyilmaz, 2009), permitiendo la visualización de imágenes de un grosor hasta de
0,5 mm que son lo suficientemente finas para poder planificar de forma detallada
nuestros casos quirúrgicos. Sólo en aquellos casos en los que se desee estudiar la
trabécula ósea de forma pormenorizada, deberemos ir a los micro-CT, los cuales
permiten un grosor de imagen entre 0,1-0,01 mm (Fajardo, 2002).
Hoy en día, el análisis densitométrico prequirúrgico está siendo generalizado
para la evaluación preimplantológica de la calidad del hueso subyacente a través deun coeficiente de atenuación lineal (Bassi, 1999; Verdonck, 2008). Numerosos
estudios promueven la utilización de esta técnica de medición de la densidad ósea
mediante la tomografía computerizada, como un método factible a la hora de valorar
tanto el DMO como el grosor de las corticales y la altura ósea, siempre asociado a un
método de calibración adecuado.
A partir de su generalización, se abrió un gran debate científico sobre suutilización masiva debido a las dosis de radiación absorbida por el paciente que era
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2. ANTECEDENTES
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considerablemente mayor que con otras técnicas radiográficas convencionales. A
pesar de ello, la American Academy of Oral and Maxillofacial Radiology (AAOMR) y
la European Association for Osseointegration (EAO), no sólo recomendaron su
utilización en pacientes que van a recibir implantes dentales debido a la mejor
relación riesgo-beneficio que se obtiene (Tyndall, 2000; Myoung, 2001; Harris,
2002; Quirynen, 2003; Monlleó, 2005), sino que lo catalogaron como el mejor
método radiográfico para el estudio del lecho implantario. Aun así, los escáneres han
ido evolucionando con el fin de disminuir las dosis de radiación y el tiempo de
exposición desde los primeros CT, hasta los actuales helicoidales o los de aún menor
dosis llamados haz de cono, CBCT (Cone Beam CT) (Hanazawa, 2004 ).
El CT es el único método justificable de análisis y evaluación prequirúrgica
(Miyamoto, 2005; Ulm, 2009). El examen radiográfico convencional sólo permite un
análisis de la calidad ósea en los tramos edéntulos de forma limitada. El CT ofrece el
mejor método para el análisis morfológico y cuantitativo del hueso residual
(Martínez, 2001), y su utilización permite un establecimiento más exacto del lugar de
colocación del implante (Naitoh, 2004). Esto aún cobra mayor sentido cuando el
escáner se realiza con guías radiográficas colocadas en boca para poder así obtener
una planificación implantológica con la dirección oclusal óptima y pudiendo predecir
la estabilidad primaria que vamos a obtener exactamente en el área donde se va a
colocar el implante (Smolka, 2006). Independientemente del tipo de CT a utilizar (las
dos actualmente en auge son la helicoidal y de haz de cono), las imágenes producidas
permiten una mejor localización de las estructuras que las convencionales técnicas
radiográficas bidimensionales que presentan distorsiones geométricas y
superposiciones de estructuras (Lou, 2007).
Hoy día, se están investigando nuevas técnicas de imagen tanto para la
medición en vivo como para las densitometrías. Como la RMN 3D con la cual parece que en los reciente estudios in vitro, da una fiabilidad muy parecida a la del
CT en cuanto a la medición de las estructuras óseas de forma exacta para su
utilización en cirugía ortognática, donde se requiere una precisión sin igual a la hora
de delimitar estructuras (todavía no desarrollada en cuanto a las mediciones de las
DMO), pero con la ventaja de la nula radiación ionizante como la que presenta el CT.
Todavía son necesarios más estudios, sobre todo in vivo, para evaluar su
reproducibilidad (Tazuko, 2007 ).
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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Su uso sí es importante para la detección de plexos vasculares y nerviosos en
la zona anterior de la mandíbula a los cuales se les atribuye numerosos casos de
hemorragias y hematomas postoperatorios tras la colocación de implantes en estas
zonas. Entre ellos destacan los plexos del canal geniano, del canal espinal y del plexo
del canal incisivo que se ramifica del mentoniano de forma intraósea hasta llegar a
los dientes incisivos contralaterales (Jacobs, 2007).
La necesidad creciente de una mayor precisión en los diagnósticos y
tratamientos dentales ha provocado un aumento en la demanda de técnicas de imagen
cada vez más precisas. Esta situación ha puesto de manifiesto las limitaciones que las
radiografías dentales y las tomografías convencionales (tomografía lineal) presentan
respecto a su capacidad para proporcionar información cualitativa y tridimensional
precisa, identificándose entre sus defectos la distorsión, la borrosidad y la falta de
referencia a estructuras adyacentes. El desarrollo de programas informáticos
específicos ha propiciado la creciente utilización de la tomografía computerizada en
el campo de la Odontología.
A pesar de estar demostrado que el CT es el único método que permite la
visualización tridimensional del hueso sin distorsiones geométricas aún hay algunos
autores que rechazan su utilización por la dosis de radiación que supone para el
paciente. Hoy en día gracias a los avances técnicos en el empleo del CT, se ha
podido reducir en gran manera la radiación absorbida por el paciente sin merma en la
calidad de la imagen. Además se promueve seguir un protocolo de actuación, con el
fin de su utilización de forma racional, para la solicitud de esta prueba
complementaria y así disminuir al máximo la dosis recibida:
! Limitar , en la orden al radiólogo, el área a explorar diferenciando en
la petición la demanda de un estudio intermaxilar o intramaxilar, eliminando de la
imagen la zona de las coronas clínicas que, además, suponen una fuente enorme de
artefactos por la presencia de coronas u obturaciones metálicas. Para ello es
conveniente hacer constar la importancia de que el paciente separe bien ambos
maxilares en la exploración.
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2. ANTECEDENTES
95
! Demandar el CT adecuado para cada caso. En grandes exploraciones
pediremos CT helicoidal y para áreas pequeñas donde necesitemos menos detalles
solicitaremos CT de haz de cono (CBCT), donde se puede reducir la dosis en un 76
por ciento sin merma acusada de la calidad de imagen.
! Solicitar esta prueba complementaria de forma concienzuda y siempre
y cuando el clínico tenga una preparación previa suficiente para sacarle el máximo
partido a la misma.
! Tal vez, el mejor aval de la fiabilidad diagnóstica del CT venga del
ámbito legal, al considerarla como la prueba más adecuada para la valoración y el
seguimiento implantológico, puesto que es el método de imagen que con mayor
precisión muestra la anatomía dental y la calidad del hueso subyacente.
! Precisar la importancia de la colocación e inmovilización del paciente
a la hora de la realización de la prueba, así como del Scout o topograma, siendo esta
primera radiografía lateral la que nos va a informar sobre si el paciente está bien
situado o no.
! En aquellos casos en los que no se requiera una precisión exacta de las
mediciones (por ejemplo en la visualización de lesiones, quistes…) o en la
densitometrías, se pude solicitar un CBCT con el fin de limitar la dosis de radiación
absorbida por el paciente sin merma en la calidad de imagen, además de reducirse el
coste del mismo (Schulze, 2004; Loubele, 2006; Ludlow, 2007).
En cuanto a la utilización del CT helicoidal o el CT de haz de cono, vamos aintentar aportar algo de luz sobre las ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos
para, de esta forma, que el clínico solicite en un prescripción uno u otro según mejor
convenga.
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
96
Ct helicoidal Vs ct de Haz de Cono (CBCT):
Existe controversia en los diferentes estudios sobre cuál es el mejor método
para el estudio pre-implantológico dando datos contradictorios según cada estudio
analizado;
En un estudio diferencial de Loubele, en 2008, entre CT helicoidal y CT de
haz de cono para mediciones en maxilar superior no se encontraron diferencias
significativas entre ambos, siendo exactas las medidas cuando las comparaban con
una medición física a través de un calibre. Aunque se advierte que esta técnica de haz
de cono es útil para diagnósticos de campos reducidos, por el contrario, para
maxilares completos se recomienda el CT helicoidal , ya que el CT de haz de cono
proporciona imágenes de ambos maxilares de forma conjunta (Loubele, 2008). Por
otro lado, Naitoh, en 2009, confirmó las ventajas del CBCT como menor dosis de
radiación, mayor nivel de resolución y una mayor exactitud en mediciones lineales,
además de su idoneidad para clínicas dentales por sus dimensiones compactas.
Agbaje, en 2007, estudió el volumen de alvéolos post-extracción en
mandíbula humanas secas y los comparó con una medición volumétrica física del
alvéolo a través del método de desplazamiento de agua (tomando previamente una
impresión del volumen del lecho) que es considerado como el patrón de oro o gold
standard . Concluyó que no hay diferencias significativas entre ambos métodos.
Kamburoglu, en 2009, estudió la utilización del CT de haz de cono en
mandíbulas humanas y comparó distintas mediciones (altura, anchura, distancia al
nervio) con las de un calibre digital y no observó diferencias estadísticamente
significativas (aunque no estudió densidades), y concluyó que el uso del CBTC es
una herramienta muy útil en la evaluación prequirúrgica de los pacientes para evitar
daños al paquete vásculo-nervioso del maxilar inferior. Por el contario, Yavuz, en2009, explicó que el CBCT no permite una correcta visualización de la zona
sinfisaria, muy útil a la hora de estudiar los injertos de mentón, y tiene una resolución
de contraste limitada por lo que no se utiliza para estudios muy detallados.
Lo que sí está demostrado y de común acuerdo es la menor dosis de
radiación de los CBCT respecto de los helicoidales, lo que además conlleva a un
mayor ruido y presencia de artefactos en la imagen, además de un menor coste y un
menor tiempo de exposición (Guerrero, 2006). La dosis de radiación de un CT de hazde cono es 1/15 la dosis de un CT convencional y 6 veces menor que la de un CT
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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siendo más preciso que las grafías en acetatos tradicionales donde la sistematización
del revelado (tiempo de revelado, temperatura y estado de los líquidos, etc.) influye
en gran medida en las escalas de grises obtenidas.
! El procesamiento por ordenador permite discriminar muchos más
grados de atenuación radiográfica que los tradicionales aire, grasa, hueso y metal. Se
permite observar calidades de hueso según el grado de atenuación y se miden en una
escala de unidades HU, donde según una amplia escala de grises, se discierne entre
aire (- 1000 HU) que sería el negro absoluto hasta llegar al hueso cortical (+ 1000
Hu) que sería el blanco absoluto. La generación del hardware afecta al grado de
precisión y eficacia de la imagen (Guerrero, 2005).
! El aparato emite un barrido de rayos X creando unos cortes axiales
normalmente cada 1 mm de la zona a tratar con un paso o salto entre cortes de 1 mm
también y a partir de aquí el ordenador reconstruye mediante cortes perpendiculares
a este plano los otros dos, el sagital y el coronal. Naitoh, en 2008, comprobó que el
grosor de corte óptimo y más preciso es el de 0,9 mm, a partir de ahí, cuanto más
grueso sea menos exactitud confiere. En la siguiente figura (Fig. 15) se muestra un
esquema de los planos que permite la tomografía computerizada.
Figura 15:Representaciónde cortes
permitidos por elCT
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2. ANTECEDENTES
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! Una vez colocado el paciente en la camilla de exploración radiológica,
se le posiciona correctamente en base al estudio a realizar y se le inmoviliza la
cabeza con diferentes sistemas según el tipo de escáner, limitando así los errores por
movimientos involuntarios del paciente. Por ejemplo, uno de los requisitos no del
todo conocidos, aunque sí demostrados en las investigaciones sobre cirugías guiadas
por ordenador, es la necesidad obligatoria de la inmovilización cefálica durante la
realización del CT (Ewers, 2004; Hoffmann 2005).
! El radiólogo posiciona al paciente tumbado y, a través de una primera
radiografía lateral de cráneo de baja radiación (llamada scout o topograma), observa
la correcta posición del mismo. Si el paciente no está correctamente posicionado se
le corrige su posición y se le vuelve a realizar esta proyección lateral, y así
sucesivamente hasta que se consiga la correcta situación del mismo (se suele realizar
una media de 2-3 scouts por paciente) y estableciéndose así un plano axial de
referencia. Este plano en maxilar superior suele ser, por consenso y tal y como
aparece en la siguiente ilustración, el plano que conforma el paladar duro y, en el
maxilar inferior, el que conforma el hueso basal o basilar del cuerpo mandibular
(Aguiar, 2008) (Fig. 16).
Este plano es la base a través de la cual comienza la fase de reformateo o
reconstrucción multiplanar . Es decir, sobre este plano axial primario se crean los
cortes antero-posteriores (coronales) y, mediante los cortes perpendiculares a tal
plano, se crean los cortes sagitales, permitiendo observar la dimensión buco-lingual y
Figura 16:Planos dereferenciaaxialhabituales:A: ParamaxilarsuperiorB: Paramaxilarinferior
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
100
obteniendo al final la reconstrucción 3D en los tres planos del espacio. Esto es
realizado por los programas de software incorporados al ordenador del CT.
! Para los cortes sagitales, el radiólogo crea una curva o parábola
marcando con el puntero del ratón 6 puntos a través de cuya unión se crea una curva
o parábola alrededor de la zona de interés en el corte axial y, a partir de la cual, se
generan los sucesivos cortes sagitales y coronales perpendiculares a dicha curva. El
resto de los cortes axiales, simplemente son una sucesión de cortes paralelos al plano
axial de referencia. Esto es algo de enorme importancia en la planificación
implantológica para poder obtener una imagen de corte lo más parecido al corte real
donde queremos situar el implante.
Es, pues, de suma importancia saber pedirle al ordenador cómo debe
seleccionar los datos para crear el reformateo o reconstrucción de las imágenes. Es
fundamental por parte del odontólogo transmitirle al radiólogo qué información es la
requerida para que éste sepa como ha de diseñar esa curva o parábola sobre la cual se
va a realizar la reconstrucción informática del resto de imágenes.
La orientación del plano de referencia axial determina las medidas realizadas
sobre los cortes sagitales oblicuos y aquí radica la importancia de su correcta
elaboración así como de la realización de la curva. Así, en un mismo maxilar con un
plano de referencia alterado, parece obvio pensar que se van a generar cortes
sagitales distintos con mediciones y densidades obviamente distintas también.
Cuando el plano de referencia es paralelo a la basal en maxilar inferior o al paladar
duro en maxilar superior, las distancias medidas en los cortes sagitales van a ser las
distancias anatómicas, es decir, las mínimas posibles. Cuando hacemos la planificación pre-implantológica, el plano de referencia que nos interesa es el plano
oclusal o, en su defecto, el plano perpendicular al eje longitudinal de las raíces de los
dientes adyacentes. De esta forma el eje de inserción de los implantes queda oblicuo
al eje del hueso basal o borde inferior de la mandíbula, consiguiendo que se aumente
la distancia útil necesaria para la colocación de implantes y acercándose así más a la
realidad de nuestros casos.
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2. ANTECEDENTES
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Se compara con la forma de cortar un salchichón, donde si cortamos las
rodajas con el cuchillo perpendicular a su eje las obtenemos circulares, pero si
orientamos el cuchillo de forma obliga, las lonchas saldrán oblicuas y por tanto más
largas (Arana-Fernández, 2006). Y sin embargo en ambos casos, la exactitud del CT
es la misma (relación 1:1,07), simplemente que estamos midiendo cortes distintos en
base a nuestras necesidades, que en este caso es la planificación implantológica de
unos implantes que queremos insertar protésicamente guiados, es decir,
perpendiculares al plano oclusal para una correcta distribución de cargas, y no
perpendiculares al plano basal.
En una tesis doctoral publicada, se proclama que aunque el CT que es capaz
de medir cambios en el contenido mineral trabecular con gran precisión y
sensibilidad, la extracción de esta información cuantitativa de la imagen requiere un
correcto posicionamiento del paciente, así como una cuidadosa monitorización
técnica (Cruz, 1994), unido a una sofisticada calibración.
En cuanto a la precisión y exactitud de los datos obtenidos por el CT, pocos
son los estudios realizados (Cavalcanti, 1998; Yang, 1999) y, en un gran número de
los existentes, hay sesgos por la falta de precisión en las comparaciones, o falta de
calibración de las técnicas e, incluso, por deficiencia de protocolización del estudio.
Menos literatura existe aún en cuanto a la precisión y exactitud de las densidades
obtenidas por el CT, aunque la existente sí dogmatiza de forma consensuada la
necesidad de una calibración para, de esta forma, poder hallar unos valores HU
reales independientemente de las variables que puedan afectarle.
2.4.8 Calibración del CT
Las mediciones con QCT, pero utilizando un sofisticado sistema de
calibración y un programa informático específico que permita referenciar los valores
de la atenuación de los rayos X de un tejido a una norma de calibración, permiten la
cuantificación exacta de las propiedades del tejido estudiado (Capiglioni, 2006).
La calibración es un método fundamental para poder obtener los datos, tanto
geométricos como densitométricos, de forma lo más precisa posible. Pocos autores
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
102
son los que utilizan la calibración en sus mediciones, tanto en radiografías
convencionales como en el CT. La utilización de fantomas de calibración con
distintos materiales, diferentes concentraciones y utilizados de forma conjunta con el
paciente, permiten medir los coeficientes de atenuación del hueso al paso de la
radiación X y convertirlos en medidas equivalentes de DMO reales (López-Quiles,
2010).
Tradicionalmente existen dos técnicas de calibración, las simultáneas y las no
simultáneas, dependiendo del momento de su realización antes de situar al paciente o
con el paciente in situ.
Las no simultáneas son las obligatorias a realizar por cada centro radiológico
como mínimo una vez al año, mediante un fantomas de calibración que proporciona
la propia casa comercial del tomógrafo. Su utilización simplemente evita los posibles
errores derivados de defectos técnicos del propio aparato.
La simultánea fue introducida, por primera vez, por Cann y Genant, en 1980,
(Cann, 1980) y es la que se utiliza actualmente en la mayoría de las aplicaciones
clínicas. Estos autores descubrieron que las mediciones de densidad HU variaban
entre diferentes CT e incluso dentro del mismo escáner con diferentes energías
(cambiar de 120 a 100 kv en un scanner implicaba una variación de la relación HU y
DMO de un 10 por ciento de tal forma que los escáneres de baja dosis daban
imágenes con HU incrementados). Para la calibración simultánea, el paciente se
colocaba encima de un fantomas de calibración que tenía insertados unos
dispositivos con densidades minerales orientadas perpendicularmente al plano axial
de corte del CT y con densidades conocidas. El patrón Cann-Genant se utiliza en
más de 500 centros de todo el mundo. En su inicio, disponía de canales cilíndricos
con soluciones de fosfato de hidrógeno dipotásico ( K 2HPO4 ) de 50, 100 y 200mgr/cm3 existiendo también canales de agua y grasa. Este fosfato tiene unas
características de atenuación de los rayos X similares a las de la hidroxiapatita de
calcio existente en el hueso humano, Ca10(PO4)6(OH)2. Ya que las densidades de
fosfato son conocidas, se determina de forma exacta el contenido mineral óseo
vertebral. Debido a que las soluciones acuosas con el tiempo se podían cargar de
burbujas, impurezas y residuos y afectar pues a la exactitud del sistema, actualmente
se utilizan fantomas de calibración en estado sólido, ya que son más estables a lo
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2. ANTECEDENTES
103
largo del tiempo y resistentes al daño. Este tipo de calibración corrige en gran
medida la inestabilidad del escáner.
Posteriormente, las mediciones con QTC desarrolladas en la Universidad de
California, San Francisco, a nivel de la columna lumbar, se empezaron a realizar con
la utilización de un mineral estándar para la calibración simultánea.
Inicialmente, para su utilización en implantología y no con fines
densitométricos, algunos autores comenzaron, incluso, a calibrar las radiografías
periapicales además de las ortopantomografías (Pramono, 2006; Ramírez 2010), con
bolas radiográficas de acero (de medidas conocidas, normalmente 5mm), de tal
forma que a través de una sencilla regla de tres se obtienen mediciones exactas y
ajustadas a la realidad (Pérez, 2005):
Medida real de la bola(5mm)----------------------------Medida radiográfica de la bola(A)
Medida real del hueso (X)-------------------------------Medida radiográfica del hueso(B)
De tal forma que Medida real del hueso (X)= (5xB)/A
En el año 2000, Khul, en un intento inicial de calibrar las radiografías periapicales mediante una técnica que denominaron método de absorciometría
radiográfica, colocaba encima de la radiografía un artefacto de resina epoxi de
densidad conocida de manera que quedara en un plano oclusal a la zona a estudiar y
con otros chips de hueso cortical de densidad conocida también, en las zonas apicales
a la zona a estudiar para de esta forma poder comparar a través de una escala de
grises la densidad del hueso real. El estudio concluyó que la técnica no resultaba
precisa ni reproducible, aunque ya a aparecen inquietudes clínicas sobre la necesidadde calibración de las densidades óseas.
López-Quiles, en 2010, comenzó en su reciente artículo, a comprender la
necesidad de calibración de los CT de los maxilares debido a la selección de ROIs
normalmente más pequeños de lo requerido, para dar mediciones fiables.
La calibración es necesaria debido a ;
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
104
! Factores objeto-dependiente: la superposición de tejido blando y otros
factores de dispersión existentes en boca (prótesis, amalgamas, etc.) producen
contaminación en la imagen obtenida in vivo y sólo puede suprimir adaptando el
diseño de calibración (Kitagawa, 2000).
! Factores máquina-dependientes: está demostrado que la escala de
unidades HU varía según el tipo de escáner utilizado (Norton, 2001), debido a la falta
de uniformidad del haz de rayos X. Se subsana mediante la calibración del aparato de
escáner, que permite una normalización de la escala de grises, la cual es compleja
incluyendo linealización, adaptación del brillo y contraste, optimización de
contrastes, y se debe realizar por cada centro de forma periódica (Markov, 1990).
Kimpe en 2007 en un concienzudo estudio sobre escalas de grises en
tomografía computerizada, estableció que las imágenes médicas producidas por
detectores de rayos X (scanner, CT, etc.) contienen entre 12-16 bits/píxel lo que
corresponde de 4.096 a 65.536 tipos o escalas de grises. Por otra parte, los monitores
médicos que se disponen para visualizar estas imágenes sólo son capaces de
visualizar entre 256 y 1.024 escalas de grises. Lo común son 8 bits o 256 grises en el
ámbito del CT y 10 bits o 1024 grises las pantallas de alta resolución para
mamografías. Los radiólogos, para suplir esta amplia diferencia entre las imágenes
originales y las tratadas, aplican ventanas, de tal forma que se elabora un mapa de
grises donde cada estructura varía dentro de un rango (Kimpe, 2007). Además sería
importante analizar cuantos grises es capaz el ser humano de discernir, ya que lo
mismo que sucede con las cámaras fotográficas que ofrecen 10 millones de píxeles
por ejemplo, al pasar las fotos al ordenador, éste sólo es capaz de ofrecer una calidad
de hasta 3 millones de píxeles, con lo que se están desperdiciando información paraeste uso en particular. Pues si el ojo humano tiene una limitación en cuanto a
capacidad de discernir grises, necesitamos o ajustarlo a nuestra escala humana o
disponer de un software que nos transforme esos múltiples grises en valores
numéricos.
Obviamente no necesitamos más información en las imágenes de la que
somos capaces de discernir. El ser humano es capaz de diferenciar entre 720 y 870tipos de grises, es decir, entre 9 bits (512 grises) y 10 bits (1024 grises) bits. De aquí
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2. ANTECEDENTES
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la importancia de los programas informáticos, para que sean ellos los que les den
valores numéricos a las densidades, quedando pues obsoleta la medición de la
densidad mediante radiografías convencionales de forma subjetiva a través del ojo
humano, que diferencia una escala de grises limitada.
Es por ello por lo que se enfatiza la importancia de la calibración de los
dispositivos para que se adapten a estas condiciones identificables por el ser humano,
y por la pérdida de información que acontece tras la compresión, descompresión, tipo
de pantalla donde se observan las imágenes, softwares utilizados…
! Factores derivados de la digitalización y compresión de las imágenes:
actualmente las imágenes de CT están digitalizadas (pocos son los casos en los que
se analizan las imágenes en acetatos, ya que los actuales softwares permiten un
amplio abanico de posibilidades a la hora de hacer mediciones, visualizaciones 3D,
etc.).
Los actuales sistemas de compresión de imágenes, como son el ZIP, el JPEG
o el DICOM que a pesar de ser necesarios para el archivado, transmisión de
información y para el funcionamiento rápido de los programas, tienen una pérdida de
información inherente en mayor o menor medida, que en ocasiones afecta a la escala
de grises sobre la cual se sustentan las imágenes. Esto provoca que se altere la
precisión en las mediciones sobre todo en las de densitometrías, las cuales dependen
totalmente del grado de gris (Clunie, 2000).
Jonasson, en 2006, calibró mediante la escala de grisas las radiografías debido
a las diferentes condiciones que pueden existir en la exposición o el procesado.
Concluyó que para el análisis cuantitativo de la densidad (densitometrías),mediciones de tamaños de la lesión, cuantificación de volúmenes y asistencia guiada
por ordenador, las imágenes deben ser interpretadas por observadores no-humanos y
los sistemas de compresión con pérdida de información afecta en gran medida a éstos
métodos automatizados. Una calibración in situ a cada exploración radiográfica
realizada puede disminuir esta merma de información en la digitalización de las
imágenes.
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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! Factores derivados del software utilizado: actualmente hay multitud
de softwares capaces de medir densidades, tanto particulares y de coste elevado,
como otros de libre disposición. La comparación en cuanto a la medición de
densidades en unidades HU por los distintos programas es difícil de realizar debido a
los diferentes enfoques que se pueden dar, como la inclusión de hueso cortical en los
ROI (Region Of Interest) , la utilización de distintos métodos de compresión de
imágenes con pérdida de información, la inclusión de imágenes reformateadas como
son los cortes sagitales y el tamaño del R.O.I.
De Oliveira, en 2008, encontró diferencias estadísticamente significativas en
las mediciones de densidad utilizando ROI del mismo tamaño y posición, en CT de
56 pacientes, según se utilice un programa u otro (en este caso Denta CT y efilm
Workstation ) y corroboró la necesidad de una calibración.
Shakakura, en 2006, midió la densidad del hueso alrededor de los implantes
mediante una escala de grises de 256 niveles a través de un programa de uso habitual
en informática como es el Adobe Photoshop 6.0 (AdobeSystems Incorporated, San
José, CA, USA). Mediante este programa se le asigna un valor de gris a la zona que
queremos medir (R.O.I) y se divide entre el valor de gris que posee el implante. De
esta forma calibra la imagen y es posible compararlas con otras. Este método fue
utilizado e iniciado por Taba-Junior, en 2003.
! Factores derivados de los parámetros: tiempo de exposición,
kilovoltaje y miliamperaje. Alteraciones o fluctuaciones en estos parámetros se
traducen en imprecisiones en la estimación de la masa ósea (Hihdebolt, 1997;
Homolka, 2002).
Gulsahi, en 2007, postuló que minimizar las variaciones en la geometría y
densitometría de las imágenes radiográficas causadas por la exposición y el
procesamiento es fundamental en el análisis cuantitativo de los cambios en el hueso
alveolar. Para ello se ha de colocar en cada exposición un aditamento, en este caso
aluminio, que corrija las posibles variaciones en la densidad. Se utiliza el aluminio
porque su número atómico es similar al de hueso, por ello presentan una atenuación
de los rayos X similar. El tejido mineralizado como el hueso, produce una densidadradiográfica similar al mismo grosor de aluminio.
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2. ANTECEDENTES
107
! Factores dependientes del receptor: dentro de este punto podemos
hablar de los artefactos producidos por elementos adyacentes a la zona a estudiar
como por ejemplo obturaciones metálicas, puentes con contenido metálico etc. En
este punto cabe subrayar la importancia de la realización del escáner con la boca
abierta y los maxilares bien separados con el fin de evitar artefactos metálicos de un
área a otra. Aun así, siempre existen materiales ajenos e incluso propios del paciente
(como el esmalte dental) que debido a su gran absorción de rayos X, artefactan en
parte las imágenes, afectando a la escala de grises.
! Factores dependientes del operador: cabe mencionar la gran
variabilidad interoperador, según el técnico radiólogo que realice los escáneres, y
como sea capaz de disminuir los factores anteriormente expuestos.
Marechal, en 2005, demostró que la evaluación de una regeneración ósea
guiada bajo una membrana reforzada con titanio, mediante micro-CT presenta un 16
por ciento de error en las mediciones volumétricas con respecto al análisis
histomorfométrico que es el considerado como estándar de oro (Schielephake, 2006).
Este error es debido al efecto de artefacto que produce el titanio en la imagen, y lo
hace con un radio de acción mayor o menor, por lo que se deben desechar siempre
los pixeles cercanos a la zona artefacto con el fin de evitar distorsiones y errores en
las mediciones.
! Factores derivados del posicionamiento del paciente: en las regiones
posteriores de la mandíbula, el corte axial primario realizado por el centro
radiológico, normalmente es paralelo al plano basal, que difiere en gran medida del
paralelo al plano oclusal. El correcto posicionamiento del plano axial, según el findel estudio solicitado, influye en gran medida en la distorsión de las mediciones. Un
mal posicionamiento del paciente puede incurrir en errores de lectura de las
densidades óseas (Gómez, 2009).
Las ventajas, pues, de la calibración o de la existencia de una referencia
externa es la normalización de la escala de grises, permitiendo una determinación
cuantitativa de las mediciones, así como de pequeños cambios en el volumen ydensidad ósea (Du Tré, 2005).
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
108
La desviación de los valores de los números densitométricos en el agua o en
material tisular equivalente y en materiales de densidades diferentes en una posición
coherente en el campo debe ser inferior a ±20 HU o el 5 por ciento según los criterios
de aceptabilidad de las instalaciones radiológicas europeas (Frigren, 1998).
Todo este conjunto de factores analizados, como ya se ha demostrado, pueden
afectar a los resultados. El equipo, en primer lugar, debe ser sometido a un riguroso
control de calidad, y se deben realizar calibraciones y barrido con fantomas
periódicamente. Es importante revisar e imprimir los datos de calibración, ya que un
coeficiente de variabilidad mayor a 0,6 podría indicar una menor precisión y menor
reproducibilidad de los datos (Carrillo, 2007). En segundo lugar y siendo además
objeto de estudio de este trabajo, es el informar sobre la necesidad de calibración
simultánea sobre cada paciente de la tomografía computerizada.
En lo referente a los distintos tipos de calibración que han devenido a lo largo
de la historia, numerosos son los autores que han venido calibrando tanto los
aparatos de DXA como los CT de forma simultánea en la medición de DMO de la
columna vertebral, estableciendo un consenso de utilización para este tipo específico
de densitometría con fines diagnósticos de osteoporosis (Homolka, 2002; Tishya,
2007). Diferentes materiales de calibración se han venido utilizando, como el
carbonato cálcico CaCO3 o la hidroxiapatita Cálcica (HA) en bases de poliuretano o
de agua, siendo ésta última la más generalizada (Homolka, 2002) para minimizar los
factores dependientes del aparato de escáner, influyentes en las mediciones del
DMO.
Beer, en 2003, calibró los CT realizados a mandíbulas humanas postmortem
mediante un fantomas de calibración con tres compartimentos de densidades
conocidas de hidroxiapatita (0, 75, 150 mgr / cm3), de forma que se convierten los
valores Hounsfield en valores DMO. Lo importante es que se calibró cada CT a cada
mandíbula de forma independiente, eliminando así el posible error dependiente de las
condiciones del aparato.
Naitoh, en 2007/2009, calibró los CT mandibulares de mujeres con
osteoporosis, con 5 bloques de hidroxiapatita de densidades conocidas 0, 100, 200,
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2. ANTECEDENTES
109
300 y 400 mgr/cm3 (Kyoto Kagaku Co. Kyoto Japan). De esta forma, los valores
totales de densidad (DMO) obtenidos por un software (Simplant, Materialise N.V.,
Leuven, Belgium) son transformados en cocientes de densidad (DMOq) dividiendo
el valor de densidad peri-implantaria por el valor de densidad peri-implantaria del
fantomas de calibración (Todisco, 2005). Concluyeron además, que los valores del
fantomas de calibración, que deberían ser absolutos, presentan un amplio rango de
variabilidad una vez analizados con el software específico. Es decir, que calculando
valores absolutos de DMO con el CT y el software Simplant no es posible tener una
medición real de la densidad de hueso a no ser que se co-escanee un fantomas de
calibración de densidades conocidas.
Además de la calibración, un factor muy importante a tener en cuenta ya
mencionado, es el posicionamiento y la estabilización del paciente. Pocos son los
centros radiológicos y menos los estudios que analizan este dato muy importante
para la reproducibilidad de los CT.
Baumert, en 2005, diseñó una máscara facial con un bloque de mordida para
poder reproducir los CT y de esa forma en radioterapia poder hacer tomografías de
comprobación para ver la evolución de la lesión de manera fiable y precisa. Con este
dispositivo observaron que se evitaba la realización de los 2–4 scouts previos que se
le hacían rutinariamente al paciente para comprobar su correcta alineación. Y es aquí
donde radica la importancia de fijar en una posición determinada al paciente; se evita
radiación innecesaria, con la ventaja añadida de tener al paciente situado de tal forma
que el plano de referencia que se va a obtener sea el requerido para que los cortes
sagitales en el reformateo lo más semejantes posible con la realidad a la hora de la
colocación de implantes. Y además la reducción de radiación al centrar la dosis en la
zona que queremos (maxilar superior o inferior), ya que lo podemos comprobar de
forma extraoral antes de la realización de la tomografía.Serhal, en 2001, en un estudio sobre la localización del nervio dentario
inferior en cabezas humanas mediante el CT helicoidal, concluyó afirmando la
importancia del posicionamiento del paciente para la estimación exacta de las
mediciones. Colocando al paciente de forma que su plano basal mandibular quede
paralelo al plano de referencia, las mediciones, para posteriormente colocar
implantes, están subestimadas (miden menos de lo que realmente miden al
comprobarlo con un calibre digital), y a nivel del tercer molar donde cambia lacurvatura de la basal, las distancias están sobreestimadas apareciendo además un
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
110
canal dentario oval en vez de circular. Termina exponiendo que el plano de
referencia axial a utilizar debe ser paralelo al plano oclusal (Serhal, 2001).
Birgul, en 2008, ratificó la importancia de la calibración de los escáneres,
incluso con fines industriales como se desprende de su estudio, de forma rutinaria y
diaria mediante fantomas de calibración. Cuando el escáner está bien calibrado, el
agua presenta un valor de entre -3 y +3 HU, dentro de un rango -1024 y 3071 HU.
Vamos a continuación a aportar algo de luz a la estrecha relación existente entre
densidad ósea, estabilidad primaria y osteointegración exitosa de los implantes.
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2. ANTECEDENTES
111
2.5 Estabilidad primaria; IMPORTANCIA
2.5.1 estabilidad primaria
La estabilidad primaria (Martínez, 2001; Wijaya, 2004; Sevimay, 2005; Buchter,
2006; de Santis, 2006; Ertugrull, 2006; Lioubavia, 2006; Beer, 2007; Turkyilmaz,
2009) es uno de los factores más importantes a tener en cuenta a la hora de valorar el
pronóstico de nuestros implantes y las posibilidades de carga inmediata (Kahraman,
2009). Otros factores serían la morfología del lecho óseo, el control de la infección y
un adecuado tiempo de espera mientras sucede la curación (Lang y Nymann, 1994).Es considerada esencial para la osteointegración y necesaria para la óptima
función de los implantes dentales a largo plazo, tanto para prevenir la formación de
tejido conectivo entre el implante y el hueso (encapsulación fibrosa) (Lioubavia,
2006), como para favorecer la curación del hueso circundante, llegando a ser incluso
imprescindible en casos de huesos de baja densidad (Tabassum, 2009). Queda,
además, definida tras una extensa revisión bibliográfica (Molly, 2006) como la
medida de la dificultad que demuestra un objeto o sistema en su estado de equilibrio
a ser desplazado. La estabilidad primaria en el momento de la inserción del implante,
se consigue por la congruencia física entre el lecho óseo creado y la superficie del
implante (Rodrigo, 2009).
Clásicamente la estabilidad primaria era muy subjetiva y se basaba en la
percepción táctil del cirujano. Se podían diferenciar tres situaciones (Orenstein,
1998):
! Implante no móvil.
! Implante parcialmente móvil: implante estable horizontalmente pero rota.
! Implante móvil: implante con movilidad vertical y/o lateral, el cual debe
ser eliminado de la boca.
En ortopedia, bien es conocida para los implantes de cadera, que la
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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estabilidad primaria juega un papel decisivo en la pérdida prematura y aséptica de
éste tipo de prótesis, y el micromovimiento en un predictor del fallo temprano
(Cristofolini, 2007).
Ya Albrektsson, en 1979, la consideraba esencial como factor influyente en el
tipo de interfase hueso-implante y como el único factor realmente imprescindible.
Clínicamente la estabilidad primaria no está bien definida. Vendría a ser la
falta de movilidad de un implante tras su colocación antes de que las células
osteogénicas actúen produciendo osteointegración. Ganales, en 2004 y Trisi, en
2009, (Akça, 2006) establecieron que el umbral de micromovimiento tolerable para
los implantes es de 50-150 micras, mientras que Brunski, en 2000, las delimitó a 100
micras. El problema reside en que no existen métodos actualmente que permitan
medir in vivo la cantidad de micromovimiento que se está produciendo en un
implante recién insertado.
Engelke, en 2004, desarrolló un método de medición in vitro a través de una
cámara endoscópica y estableció que para huesos tipo III y tipo IV, el límite de 100
micras se llega con una fuerza lateral de tan sólo 30 Ncm.
La estabilidad primaria debe ser bien diferenciada de la osteointegración, que
supone una conexión directa estructural y funcional entre el hueso vivo, ordenado, y
la superficie de un implante sometido a carga funcional, es decir debe existir
contacto directo entre el hueso y el titanio al menos bajo la observación de la interfaz
al microscopio óptico. A la estabilidad generada tras la osteointegración la llamamos
estabilidad secundaria (Branemark, 1977).
2.5.2 Estabilidad secundaria
El proceso de la transformación de la estabilidad primaria en secundaria está
bien documentado y se sabe que no sólo existe aposición ósea, sino además
remodelación. Clínicamente se traduce en un descenso de la estabilidad primaria
conforme va aumentando la secundaria, hasta que llega a establecersedefinitivamente. Durante este proceso de transición, el riesgo de micromovimientos y
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2. ANTECEDENTES
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el potencial de fracaso de la osteointegración está aumentado (Oates, 2007). Con el
fin de minimizar estos riesgos, sería conveniente disponer de armas preoperatorias
que nos permitan prever la estabilidad primaria que vamos a obtener (Rodrigo,
2009).
La estabilidad secundaria es debida a la formación y unión secundaria de
hueso alrededor del implante, creando un índice de unión hueso-implante
denominado BIC (Bone to Implant Contact). Conforme se sucede la
osteointegración, este hueso secundario aumenta mientras el primario va
disminuyendo (Cochran, 1998) y, con el tiempo, independientemente de si se ha
colocado el implante en hueso duro o blando, al final (por consenso establecido al
año de carga) la estabilidad secundaria es la misma en uno que en otro (Friberg,
1999).
Esto es importante ya que en huesos blandos se ha comprobado que, tras 8
meses de curación, la estabilidad secundaria que se obtiene es similar a la de otro
implante colocado en un hueso de mejores características. Este hecho es indicativo
de que el grado de anclaje de un implante en hueso tipo IV tras un período de
curación largo, es mucho mayor que el de un implante colocado en hueso denso. De
hecho, los implantes colocados en la zona anterior mandibular (zona de hueso denso
por excelencia) presentan menos diferencias de estabilidad desde su colocación hasta
el año de carga. Luego la estabilidad primaria que ofrece un implante en la zona
anterior mandibular es prácticamente la estabilidad secundaria del mismo.
La estabilidad secundaria se ve afectada entre otros factores por la pérdida
marginal del hueso con el paso del tiempo (Friberg, 1999) y, de las dos, la estabilidad
primaria es la que ejerce mayor repercusión en el éxito de la osteointegración de losimplantes (Engelke, 2004). Al igual que en traumatología, la estabilidad primaria
puede ser dividida en tres fases o momentos;
! Estabilidad adaptativa (estabilidad anatómica del implante).
! Estabilidad formativa (estabilidad para un provisional sin carga oclusal).
! Estabilidad de carga (se puede cargar la prótesis sin limitación) acaba
donde empieza la estabilidad secundaria.
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
114
Y según la fuerza aplicable, también se puede dividir en (Wang, 2009 ):
! Lateral (dirección buco-lingual)
! Axial (dirección corono-apical)
! Rotacional
Desafortunadamente, en la actualidad no existe ningún método que sea capaz
de medir la estabilidad en estas tres direcciones.
Por tanto, uno de lo pre-requisitos para la consecución de la osteointegración,
es la obtención de estabilidad primaria del implante en el momento de su instalación.
Ésta depende del contacto mecánico y de la fricción con el hueso que lo rodea.
Durante la curación del hueso, una serie de acontecimientos como reabsorción del
hueso traumatizado y formación concomitante van teniendo lugar (Abrahamsson,
2004), consecuentemente la estabilidad primaria se va transformando en fijación
biológica durante la curación, llamándose osteointegración. Para revelar este tipo de
fenómeno, detectar cambios tempranos en la osteointegración, o determinar cuando
se puede someter al implante a carga, se han estudiado una gran variedad de métodos
no invasivos que permitan evaluar la estabilidad primaria.
2.5.3 Técnicas de medición
La estabilidad primaria puede ser medida tanto por métodos no invasivos
(torque de inserción, radiografías, Periotest", Ostell", timbre de percusión, Dental
Fine Tester " y métodos vibratorios) como por otros invasivos (torque de remoción
de implantes o estudio histomorfométrico) (Bischof, 2004; Turkyilmaz, 2006),
aunque no existe ninguno catalogado como estándar de oro para la cuantificación de
la estabilidad primaria (Cerehli, 2009).
En cuanto a los no invasivos, que son aquellos que se pueden realizar en
clínica sin perjuicio o detrimento para el paciente, destacando:
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2. ANTECEDENTES
115
! Periotest " (Siemens, AG, Bensheim, Germany)
Instrumento vibratorio inicialmente creado con el fin de valorar la movilidad
de los dientes a través de las características amortiguadoras del ligamento periodontal. Cuando se aplica a los implantes, tiene un rango de actuación muy corto,
por lo que se ha demostrado su falta de sensibilidad en la medición de la estabilidad
primaria de los implantes. Con valores de -8 a +50 en dientes, pero en implantes los
valores no sobrepasan de -5 a +5 e incluso de -6 a +2, de ahí su escasa sensibilidad.
Aún así se ha venido utilizando frecuentemente (Schultes, 2002; Lachmann, 2006).
Se trata de un método que cuantifica la movilidad de un implante como
respuesta a un impacto, compuesto por una pieza de mano controlada
electrónicamente, que contiene un percutor que impacta al pilar del implante con una
fuerza de 8 gr. Este percutor, impacta a razón de 4 impactos por segundo. El
aplicador posee además un sensor para registrar la respuesta al impacto, es decir el
tiempo entre el impacto y el rebote. De esta forma cuanto mayor es el tiempo, peor es
la estabilidad. Mediante un microprocesador, se transforman los valores de tiempo en
valores Periotest, siendo la escala a seguir:
• Un tiempo de 0,4 a 0,5 ms corresponde a un valor PTV de 0
(movilidad no discernible).
• Un PTV de –8 a +4, representaría una movilidad palpable o tipo I.
• Un valor entre +4 y +9 correspondería a una alta probabilidad de fallo
del implante (movilidad II-III).
Además de tener un rango de actuación corto, presenta problemas de
medición influenciados por:
• Angulo de impacto.
• Tipo y longitud del pilar sobre el que se impacta.
• Interposición de tejido blando.
• Fallo de la batería.
• Fuerza de apriete del pilar.
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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• Longitud del implante, calidad ósea, bicorticalización, etc.
En muchos estudios se confirma, debido a estos inconvenientes, la falta de
fiabilidad del Periotest para la medición de la movilidad del implante (Brunski,
2000).
! Timbre de percusión
Es una prueba clínica utilizada habitualmente en la que se valora el sonido
que emite un implante al ser percutido con un elemento metálico. Si el tono obtenido
con esta maniobra es de timbre metálico (de alta frecuencia y que se escucha conclaridad), se considera un buen signo de estabilidad. Se trata de un sonido que se
transmite con continuidad desde el metal del implante hacia el hueso y depende, no
sólo de la estabilidad, sino también de la calidad ósea (cuanto más compacto sea el
hueso mejor timbre y mayor estabilidad). Es evidentemente un método clínico,
subjetivo, que también se ve afectado por la agudeza auditiva del operador (Sánchez,
2005).
! Ostell
Meredith (Meredith, 1996) introdujo un nuevo método de análisis de la
frecuencia de resonancia (RFA) en el cual, mediante un dispositivo, la transformaba
en valores ISQ ( Implant Stability Quotient ) con el fin de estandarizar unos valores
que reflejaran la estabilidad primaria, donde 100 es el máximo valor ISQ de
estabilidad.A través de un transductor conectado al implante se generan unas ondas
vibratorias y se analiza la respuesta del implante en base a la rigidez que presenta el
mismo a ser movido de su contacto al hueso. El RFA proporciona un método clínico
no invasivo de medición de la estabilidad primaria (Friberg, 1999; Huang, 2000;
Nedir, 2004; Boronat, 2006; de Santis, 2006; Lachmann, 2006) y los cambios en
RFA se han relacionado clínicamente con fracasos de implantes y con cambios de
estabilidad durante la fase de curación u osteointegración de los mismos.
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2. ANTECEDENTES
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Algunos estudios de histomorfometría sugieren que el RFA evalúa bien el
contacto hueso-implante (BIC) (Huang, 2002; Ito 2008; Pérez, 2008), aunque otros
(Bischof, 2004; Schielephake, 2006; Rodrigo, 2009) explican que el RFA no es
capaz de medir la osteointegración ni la estabilidad primaria tanto como el torque de
inserción, sobre todo en las fases iniciales de curación que es donde sucede una
disminución de la estabilidad primaria, es decir, entre las semanas 4ª y 6ª de la
implantación (Huwiler, 2007). Esto se confirma también en los estudios de Buchter
en 2006 donde se comprobó un incremento de la osteointegración al mes de un 10
por ciento mientras los valores del RFA permanecían estables. Pattijn, en 2006,
concluyó que el Ostell permite medir la estabilidad en un implante en un seguimiento
a largo plazo, pero no admite la comparación entre estabilidades de diferentes
implantes.
Numerosos estudios clínicos demuestran variaciones en los valores RFA
durante la osteointegración de los implantes. Parece que éstos pudieran reflejar
cambios en el anclaje o fijación del implante al hueso. Se han propuesto además,
según los diferentes estudios, múltiples factores que afectan a los valores RFA, como
longitud y diseño del implante, dónde se encuentra situado el primer contacto con el
hueso, el grado de BIC, grosor de las corticales, situación estructural del hueso
trabecular y densidad ósea. Y sin embargo la relación de muchos de ellos con los
valores RFA aún permanecen inciertos.
Por ello, cabe mencionar un reciente estudio de Abrahamsson, en 2009, en el
que estudió la relación de la RFA con las fases tempranas de curación u
osteointegración de implantes con diferentes superficies colocados en mandíbulas de
perro labrador. El estudio abarcaba 160 implantes colocados con una buena
estabilidad primaria en todos ellos y el análisis de sus valores de RFA en un períodode 12 semanas, comparándolos con el estudio histomorfométrico en los mismos
períodos de tiempo. Concluyó que el análisis de RFA revela pequeños cambios
durante la curación en esas 12 semanas, pero no revela los cambios en el nivel o
altura de contacto con el hueso ni en la densidad del mismo, afirmando que el RFA
no predice la estabilidad primaria del implante durante el tiempo siendo cuestionable
el momento en el que se debe cargar el mismo.
Huwiler, en 2007, comprobó que el RFA no refleja la naturaleza de la interfasehueso-implante ni el grado de anclaje mecánico, analizado el hueso mediante micro-
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
118
CT, sin embargo mide estabilidad, creyendo que como la estabilidad primaria es
multifactorial, otros factores, como por ejemplo el grosor de las corticales, pudieran
influir. Además, este autor aboga por una necesaria calibración de este tipo de
aparatos para poder hacer estudios comparativos multicéntricos.
Parece pues que el análisis del RFA es efectivo una vez alcanzada la
osteointegración y no lo es en sus fases previas, siendo incapaz de predecir una
pérdida prematura del implante, hasta que se produce un descenso llamativo de sus
valores una vez instaurado ya el fracaso (Huwiler, 2007). Parece también que el RFA
sólo es capaz de medir la rigidez del implante con el hueso en su tercio coronal
(Nkenke, 2003; Gedrange, 2005; Miyamoto, 2005), y sólo ante fuerzas laterales, no
axiales (Wang, 2009). Realmente lo que mide el Ostell parece ser incierto aún. Los
valores ISQ no miden la osteointegración ya que se ha comprobado que implantes
con distintos BIC poseían similar estabilidad primaria (Rasmusson, 2001).
Además, la dificultad inherente en la comparación de estudios de
investigación, está creando numerosos resultados contradictorios debido a que el
RFA depende de variables como la longitud, diámetro del implante o la profundidad
del lecho, etc. (Bischof, 2004), además de otras como la densidad ósea y el tipo de
hueso (Huang, 2002).
Recién aparecido el Ostell sin cable (vía wifi), denominado Ostell Mentor ",
su utilización está siendo estudiada y todavía necesita de mayor soporte y validación
científica. (Kahraman, 2009; Ohta, 2009 ;Tözum, 2008; Tözum, 2010).
En la conferencia de consenso de la EAO ( European Association for
Osseointegration), se concluyó que, debido a la falta de una normativa en los valores
del Periotest y de RFA y a la gran variabilidad de rangos existentes tanto en
implantes estables como en aquellos que están en vías de fracaso, no existe una
justificación actual para el uso clínico rutinario del Periotest o del análisis del RFA
(Trisi, 2009).
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2. ANTECEDENTES
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! Torque de inserción
Se ha sugerido, debido a los numerosos estudios que los correlacionan, que el
torque de inserción pueda ser también un método de medición de la estabilidad primaria. Este supone la medida de la resistencia al corte que ofrece la mandíbula.
Desarrollado inicialmente por Johanson y Strid, en 1994, y mejorado por
Friberg, en 1995, donde se cuantifica el torque inicial, en Ncm, requerido para
asentar el implante en su lecho durante la cirugía y medido a través de un dispositivo.
La mayor parte de los aparatos actuales de fresado y colocación de implantes
incorporan un sistema de evaluación del torque o resistencia que ofrece la fresa o
conector, a ser desplazada. De esta manera y mediante motores calibrados periódicamente, podemos medir tanto el torque de inserción como el torque de corte
de la fresa, el cual también nos da una idea de la estabilidad que se va a obtener.
El torque se mide en Newton x centímetro (Ncm), es decir, es el torque
generado por una fuerza de un Newton en un centímetro de longitud, pudiéndose
medir intraoperatoriamente (Homolka, 2002). Esta medición sólo es posible durante
o después de la implantación y no sirve para la planificación pre-operatoria. Debido a
los numerosos estudios que correlacionan el torque de inserción con la densidad
ósea, éste se considera una medida propia de densidad similar a la obtenida por el CT
salvo que ésta es pre-operatoria y el torque de inserción no (Schielephake, 2006).
Este torque supone la fricción o fuerza que desarrolla el contacto de la
superficie del implante con el lecho óseo y expresa la resistencia que presenta el
hueso a su inserción, por lo tanto, la estabilidad de dicho implante. Es importante
este método para medir los distintos valores de estabilidad a lo largo de la inserción
del implante, tanto en su tercio coronal, medio, como apical y poder así efectuar
comparaciones de implantes en cuanto a su diseño macroscópico y microscópico. De
esta forma podemos prever un implante óptimo según la densidad del hueso
subyacente para así obtener torques de inserción óptimos que varían entre 35 y 42
Nw/cm2.
Diversos autores utilizan la medición del torque de inserción del implante
(descrito por Johanson y Strid (Johansson, 1994), tanto con valores medios
(midiendo varios puntos al inicio, medio y fin de la colocación), como por el valor
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
120
máximo de inserción al final de la colocación del implante (Muñoz, 2009).
Turkyilmaz, en 2006, encontró una fuerte relación entre el torque de inserción de 60
implantes y la estabilidad primaria de los mismos.
Sabemos que los torques de inserción recomendables para los implantes está
entre 35 y 45Nw (siendo >40Nw lo recomendable para carga inmediata) aunque al
ser multifactorial este valor no indica que tengamos suficiente estabilidad primaria
(Dilek, 2008 ). Trisi, en una conferencia sobre consenso en carga inmediata (Wang,
2006), explicó que en huesos corticales torques de inserción mayores a 100Nw/cm
ofrecen una gran ventaja en cuanto a la estabilidad primaria por reducción
considerable de los micromovimientos sin que la compresión sea negativa a nivel de
la osteointegración, y proporcionando un mejor BIC. En cambio, en huesos
trabeculares el exceso de compresión sí puede producir necrosis ósea y el exceso de
torque no supone una mejora considerable en la reducción de micromovimiento por
lo que la estabilidad de los implantes debe conseguirse ferulizando implantes.
Cerehli, en 2009, concluyó que el torque de inserción es el mejor método de
medición de la estabilidad primaria por encima del RFA, aunque la precisión de este
método es desconocida por su difícil calibración.
En la Conferencia de Consenso de Carga Inmediata de la Universidad de
Nápoles en Mayo de 2006 (Wang, 2006), se concluyó que el principal factor que
determina si un implante se puede cargar de forma temprana, es la estabilidad
primaria y medida por el torque de inserción. El resto de métodos (RFA, torque de
desinserción, etc.) todavía necesitan de mayor evidencia científica.
! Elementos finitos (FEM)
Recientes estudios (Bardyn, 2006; Cehreli, 2006; Stefan 2008) están
intentando a través de la extracción de los voxel del CT de la zona a implantar y de
su transformación en módulos de Young, la transformación de los mismos a un
modelo 3D donde se le pueda colocar un implante virtual y aplicársele cargas de tal
forma que por el estudio de elementos finitos se pueda analizar la estabilidad que va
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2. ANTECEDENTES
121
a obtener el futuro implante colocado en esa zona. Este novedoso método incorpora
la posibilidad de predecir la estabilidad primaria de los implantes antes de su
colocación a través de modelos matemáticos (Olsen, 2005). Es un método elegante
de planificación de los implantes al que todavía le queda por corroborar en un
ambiente in vivo (Bardyn, 2008).
Inicialmente originado para solventar problemas en la industria aeroespacial,
el FEM (Finite Element Model) (Farah, 1988) se ha convertido en una herramienta
muy útil para el análisis del estrés tanto en el implante como en el hueso una vez
sometido a carga, ambos factores importantes en el éxito de los implantes (Ihde,
2008). Estos modelos matemáticos son muy útiles para valorar cargas y estrés en
prótesis fija pero menos en estabilidades primarias, ya que los modelos matemáticos
parten de la premisa que el hueso es homogéneo y no lo es. Por ello se aconseja que
en casos complicados de atrofias crestales, se prescinda de este método y se opte por
la utilización del CT (Olsen, 2005).
! Análisis de la DMO (Unidades Hounsfield HU )
La evaluación cuantitativa del DMO mediante la utilización del QTC permite
la planificación pre-operatoria detallada de la colocación de implantes, conociendo
uno de los parámetros más importantes de la calidad del hueso, es decir, la densidad
ósea (Bassi, 1999). Método establecido en osteología por Cann y Genant (Genant,
1985; Cann,1988). Esto no sólo nos va a ayudar a predecir la estabilidad sino además
a permitir elegir el implante óptimo, la localización óptima y la técnica quirúrgica a
utilizar (Beer, 2003; Choi, 2008; Verdonck, 2008).
Tanto los valores de torque de inserción como de desinserción están
gobernados por el espesor y por la densidad del hueso los cuales se miden con el
análisis del DMO (Yerby, 2001; Hitchon, 2003).
Hitchon, en 2003 afirmó la influencia de la densidad ósea en el torque de
desinserción de tornillos en columna vertebral de cadáveres y en el funcionamiento
final del implante, siendo tanto o más importante que la longitud del mismo en
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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cuanto a la estabilidad primaria. Además enfatizó que los factores que aseguran un
buen contacto entre el implante y el hueso son: diámetro, diseño y longitud del
implante y DMO del hueso.
Wittwer, en 2006, promovió la utilización de los CT con fines de obtención
de la DMO en las cirugías guiadas por ordenador, con el fin de obtener una mejor
estabilidad primaria para la carga inmediata de los implantes. Una pobre fijación, es
decir, una pobre estabilidad primaria, produce micromovimiento durante la curación
del hueso pudiendo producir encapsulación fibrosa y por tanto fracaso del implante
(Szmukler-Moncler, 1998; Dilek, 2008).
Numerosos han sido los esfuerzos por predecir y mejorar la estabilidad
primaria de nuestros implantes. Engelke, en 2002, por ejemplo, diseñó un tipo de
implantes al que llamó “implantes satélite”, que simplemente consiste en miniplacas
de titanio unidas a la supraestructura del implante y que consideró útiles al colocarlas
por vestibular y por lingual, ancladas al hueso cortical, de los implantes post-
extracción inmediata. De esta forma proporciona una estabilidad adicional, sobre
todo horizontal, en zonas donde se prevé que va a existir un déficit de estabilidad
primaria.
En cuanto a los métodos invasivos, es decir, aquellos realizados con
perjuicio del paciente cabe destacar :
! Torque de remoción o torque reverso
Gracias a la tecnología, hoy en día la gran mayoría de motores quirúrgicos
para la colocación de implantes son capaces de registrar tanto las revoluciones a las
que gira la fresa o implante, como el torque al cual gira. Algunos autores utilizan esta
medición para comprobar la osteointegración una vez transcurrido el tiempo de
espera. Se intenta remover el implante a un torque de 20Nw y si no gira es que está
correctamente integrado, aunque no se considera un buen método de seguimiento
longitudinal (Sánchez, 2005; de Riu, 2007; Fernandes, 2007).
Con este método se mide la resistencia que ofrece el implante a ser extraído
(torque de remoción), aunque obviamente esto solo se puede realizar en estudios in
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2. ANTECEDENTES
123
vitro debido a la invasividad del procedimiento. Es pues un método de análisis de la
estabilidad secundaria o de la osteointegración bastante apto (Elías, 2008), aunque
otros autores consideran su utilización peligrosa por poner en riesgo de daño el tejido
óseo nuevo creado en la osteointegración, pudiendo conducir al fracaso de la misma
(Huang, 2002).
2.5.4 Factores Condicionantes de la Estabilidad
Primaria
La estabilidad primaria, la cual es considerada como la llave de la
osteointegración (Nedir, 2004; Tözum, 2010), es multifactorial y viene definida
claramente por seis factores (Sennerby, 1988; Martínez, 2001; Xu, 2005; Ertugrull,
2006; Gulsahi, 2007; Dilek, 2008; Mesa, 2008; Verdonck, 2008; Kahraman, 2009;
Wang, 2009; Merheb, 2010) la cual y, por tanto, su estudio resulta imprescindible en
la obtención y consecución de la osteointegración.
El estudio minucioso de estos parámetros va a permitir la cirujano, antes de la
cirugía, conocer cuál es la mejor situación del implante, el torque de inserción que va
a obtener (estabilidad primaria), así como las propiedades mecánicas del implante y
su capacidad de carga (cuánto y cuando) y, por ende, poderlas modificar previamente
para mejorarlas, cambiando la localización del implante ante carga inmediata, por
ejemplo, o realizar modificaciones en la técnica quirúrgica ajustadas al DMO local
(Homolka, 2002; Uribe, 2005). Vamos a analizar estos seis factores de forma
detallada, con el fin de aportar algo de luz a la predicción de la estabilidad primaria
y, por tanto, al éxito de nuestros implantes:
! Macro y micro geometría del implante
! Técnica de preparación del lecho
! Técnica de inserción del implante
! Cantidad ósea
! Rigidez
! Calidad ósea
! Macro y micro geometría del implante
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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El primer apunte sobre la importancia de la morfología del implante y su
influencia en la osteointegración vino de la mano de Albrektsson en 1981
(Albrektsson, 1981; Brånemark, 1981). Diferentes estrategias a lo largo de los años
se han ido realizando, sobre todo mediatizadas por las casa comerciales, con el fin de
modificar esta geometría y mejorar de una forma significativa la estabilidad primaria:
• En cuanto a la Macro-geometría :
La topografía superficial (rugosidad y textura) puede considerarse el factor
más importante de las propiedades superficiales que influyen en la respuesta del
organismo a la presencia del implante (Blanco, 2008; Dilek, 2008; Elías, 2008). El
aumento de la rugosidad superficial incrementa la respuesta osteoblástica in vitro y la
fijación mecánica in vivo (Brunette, 2001). Atrás quedaron las superficies pulidas de
los implantes para dar paso a las rugosas con un mayor porcentaje de aposición ósea
y mayor tasa de éxito (Wennerberg, 1996). Además numerosos han sido los estudios
basados en los distintos métodos para obtener de la superficie de los implantes una
rugosidad óptima para la aposición ósea y el contacto hueso-implante. Una rugosidad
moderada del implante permite la estabilización del coágulo favoreciendo la
osteointegración (Al-Nawas, 2008).
En cuanto a la forma de los implantes se han venido realizando diseños de
implantes cónicos (Bütcher 2006), los cuales presentan mayor capacidad de
estabilidad primaria que los cilíndricos debido a su mayor superficie friccional
produciéndose compresión además de anclaje en su colocación (Martínez, 2001;
Kahraman, 2009). Existen también implantes anatómicos adaptados a los lechos
postextracción, implantes con avellanado en la cabeza para fijar mejor el implante, eimplantes autorroscantes con el fin de evitan el aterrajado previo lo cual disminuye
mucho la estabilidad primaria.
Referente al diámetro del implante, éste tiene un gran efecto positivo no sólo
en una mayor estabilidad protésica, mayor soporte de fuerzas horizontales, menor
aflojamiento de tornillos y una mejor distribución de fuerzas y stress periimplantarioasí como estabilidad primaria en huesos de baja densidad (Ertugrull, 2006; Dilek,
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2. ANTECEDENTES
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2008; Tözum, 2008). Aunque esto no lo confirma el análisis mediante RFA en el
cual los implantes anchos no presentarían mayor estabilidad primaria (Bischof,
2004), pues parece ser que el RFA mide la rigidez de flexión del complejo hueso-
implante más que la rigidez en sí del BIC. Incluso se han propuesto técnicas en base
a la modificación de la anchura del implante según las densidades óseas:
El diámetro del implante y su importancia fue introducido inicialmente por
Langer, en 1987, quien desarrolló un implante de 5 mm de diámetro con el fin de
obtener mayor estabilidad primaria gracias al aumento de la superficie de contacto
con el hueso. Este tipo de implantes sólo se puede utilizar si la anchura de la cresta lo
permite dejando suficiente hueso vestibular y lingual/palatino para que no se
produzca reabsorción.
El diámetro tiene más influencia en la distribución del stress tensional que la
longitud del mismo (Brink, 2007). En este sentido, Brink en un estudio en perros de
2007, colocó 20 implantes estándar y 20 anchos en la mandíbula de éstos. Tras el
período de osteointegración, se sacrificaron los perros y se analizó con
histomorfometría los bloques de hueso seccionado correspondiente a cada implante.
Concluyendo que dado que el hueso reacciona a la carga moderada creando
aumentando su densidad, se observó que en 1 mm2 de hueso alrededor del ápice de
los implantes standard aumentaba la densidad de hueso adyacente al mismo, mientras
que alrededor de los implantes de diámetro ancho no. Tanto el BIC como la densidad
ósea a 3 mm del implante permanecía sin diferencias significativas entre ambos
implantes. Esto viene a corroborar la mejor distribución del stress en los implantes
anchos debido a su mayor superficie y por tanto deberían tener un mayor
mantenimiento a largo plazo aunque son necesarios un mayor número de estudios
clínicos.
En cuanto a la longitud del implante se pensó en un principio que influía de
manera decisiva en la estabilidad primaria, aunque recientemente se ha comprobado
que tiene una influencia débil comparado con otros factores como la densidad ósea,
el diámetro del implante o la superficie del mismo en la obtención de estabilidad
primaria (Miyamoto, 2005).
Otros estudios se han centrado en la modificación de la forma del implante y
de las espiras, aunque los resultados histológicos no muestran unas ventajassignificativas (Brink, 2007). En cuanto a las espiras del implante, en general los
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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implantes roscados son los preferidos en la implantología actual con respeto a los
cilíndricos impactados ya que presentan dos ventajas fundamentales:
• Las roscas del implante mejoran la estabilidad primaria, que es
fundamental para evitar micromovimientos, factor imprescindible sobre
todo en casos de hueso de densidad baja. En estos casos los implantes
roscados presentan mayor BIC que los maquinados de superficie lisa.
• Las roscas del implante mejoran la transmisión de cargas una vez
osteointegrado el implante (Cohran, 1998).
Battula, en 2008, analizó el resultado de los implantes autorroscantes en la
mejora de la estabilidad primaria en huesos osteoporóticos, a través de fijaciones en
ortopedia. Definió torque de inserción como la fuerza rotacional requerida para
implantar una fijación dentro del hueso. Si estas fuerzas son excesivas se puede
dañar el hueso y, por tanto, fracasar la implantación por causa iatrogénica. La
magnitud del torque depende de la rigidez del hueso, del tamaño del lecho, de la uni
o bicorticalización y de la inserción continua o intermitente.
Ese tipo de fijaciones autorroscantes proporciona no sólo un aumento del
torque de inserción, sino además de desinserción, cosa que puede ser negativa por el
exceso de fricción en huesos más densos. Aún considerando todos estos factores, la
estabilidad primaria parece depender más de la calidad del hueso que del diseño del
implante (Bischof, 2004).
• En cuanto a la Micro-geometría:
Numerosas superficies han ido apareciendo con el fin de mejorar la
estabilidad primaria, creando superficies del titanio mecanizado inicial, a las
superficies más rugosas con diferentes métodos (chorreado, grabado ácido, oxidación
anódica, etc.) y de esta forma aumentar el área de contacto entre el implante y el
hueso, con lo que se obtiene una mejora sustanciosa de la estabilidad primaria (Lee,
2005, Zagury, 2007; Veltri, 2010).
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2. ANTECEDENTES
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Akça, en 2006, en un estudio sobre mandíbulas humanas concluyó que la
micromorfología del implante tiene un efecto más significativo en la estabilidad
primaria que el diseño del implante en sí.
Desde inicios de 1980 hasta los últimos años, el tema de la superficie del
implante ha atraído un interés tanto comercial como científico con el fin de mejorar
la estabilidad primaria y obtener un mayor BIC. Estudios previos en animales
confirmaron que cierta rugosidad superficial en el implante favorecía el BIC
evaluado con el torque de remoción del mismo (Veis, 2007). Más tarde se comprobó
en humanos que implantes de superficie rugosa tenían mayor estabilidad primaria (y
por tanto mejor capacitación para la carga temprana) y posteriormente mayor área de
fijación al hueso que los implantes de superficie lisa o maquinados (Shibli, 2006).
Pero aún así se concluye una gran variabilidad de datos según los valores previos
analizados de densidad ósea en cada caso (Veis, 2007).
! Técnica de preparación del lecho
Los últimos avances en mejora de la estabilidad primaria, vienen dados
enfocados en la modificación de las pautas de fresado de los neo-alvéolos con el fin
de estabilizar mejor el implante. Una técnica precisa (tamaño de fresa adecuado y
lenta velocidad de giro) de fresado sin generación de calor ( 47º en 30 seg. o 40º en 7
minutos) (Pedemonte, 2004), permite una mayor aproximación entre el implante y el
hueso, con lo que se reducen los micromovimientos en las fases iniciales de
osteointegración y, por consiguiente, una mayor colonización osteoblástica (Brunski,
1972). Un fresado defectuoso o una inserción incorrecta del implante influyen demanera negativa en la estabilidad del implante (Dilek, 2008).
De esta manera, se proponen pautas de fresado modificadas no
estandarizadas como especifican las casas comerciales, adaptadas tanto a la
densidad ósea como al diámetro del implante que queremos colocar. Así, a menor
densidad ósea, se realizará un fresado menor en anchura obteniendo una mayor
fricción torque de inserción y asegurando así la ganancia en estabilidad primaria
(Tabassum, 2009).
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
128
Okazaki, en 2008, concluyó en un estudio sobre estabilidad primaria en
miniimplantes ortodóncicos que la disminución del diámetro del lecho en huesos de
baja densidad, aumenta drásticamente la estabilidad primaria y, con ello, la
probabilidad de osteointegración. Por el contrario, si se aumenta el diámetro del
lecho receptor, disminuye la estabilidad primaria.
En cuanto a las técnicas especiales de preparación del lecho, en huesos poco
densos como los representativos de las zonas tuberositarias, se promueven técnicas
de preparación mediante osteotomos y osteodilatadores con el fin de conseguir la
menor pérdida de hueso posible y aumentarla densidad del hueso existente. Esta
técnica de osteotomos la introdujo Summers, en 1994, en el campo de la
implantología para mejorar la estabilidad primaria así como el éxito clínico de los
implantes colocados en huesos de baja calidad como en el caso del maxilar posterior
(Summers, 1994). Su finalidad consiste en preservar el máximo de hueso
minimizando su eliminación característica en las secuencias de fresado. El resultado
es un hueso más denso que permite una mejor estabilidad primaria (Martínez, 2001).
De esta forma se transforman huesos de baja calidad, en huesos más densos, con lo
que la tasa de éxito se equipara a la de otras regiones de hueso con mejor calidad. Y
la mayor tasa de éxito en estas zonas se debe a la mejora en al estabilidad primaria
producida por la osteocompresión del hueso periimplantario (Blanco, 2008).
Esta técnica de osteotomos no debe ser utilizada en huesos tipo I o II, ya que
produce mayor reabsorción ósea debido al exceso de fuerza de compresión en el
hueso que lo traumatiza y acelera su reabsorción y alarga el tiempo de
osteointegración (Strietzel, 2002 ; Abrahamsson, 2004). La técnica de preparación
del lecho mediante osteotomos ha sido ampliamente utilizada en los últimos años, por contribuir a la mayor condensación de huesos de baja calidad y aumentar así su
densidad mejorando la estabilidad primaria. Sin embargo recientemente, se ha
concluido que esta mayor densidad no es homogénea, concentrándose más a nivel
apical siendo el porcentaje de éxito cuestionable e incluso menor debido a la mayor
aparición de líneas de fractura y gaps (huecos) que contribuyen al fracaso del
implante (Fanuscu, 2007; Proff, 2008).
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2. ANTECEDENTES
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En un estudio de Blanco, en 2008, de colocación de 24 implantes en
tuberosidades y posteriormente un análisis histomorfométrico del hueso
periimplantario, se concluyó que la técnica de osteotomos consigue un aumento muy
significativo de la densidad de huesos previa, aunque sobre todo en el tercio apical.
Cehreli, en 2009, comprobó que el osteotomo, aún del mismo diámetro que la
fresa, produce lechos más anchos debido a la rotura del entramado trabecular durante
la expansión, disminuyendo la capacidad de anclaje del hueso trabecular en las
primeras fases de curación ósea.
Otra técnica desarrollada es la condensación ósea mediante instrumentos
manuales o motorizados llamados osteodilatadores u osteocondensadores, que
mejora la densidad y la estabilidad primaria de los implantes reduciendo el fracaso en
el maxilar superior (Nkenke, 2001; Tabassum, 2009).
En huesos muy compactos (>1000 HU) se dejará un sobrefresado (holgura)
para que a la hora de insertar el implante nunca lo coloquemos a más de 70-75
Nw/cm2 (Anitua, 2007). Por el contrario en casos de huesos de baja densidad (< 400
HU) la pauta de fresado será de 1-1,5 mm inferior a la pauta de fresado
convencional, de esta manera el implante al ser insertado compactará el hueso
produciéndose un incremento de la estabilidad inicial por encima de los 40 Nw/cm2.
Dilek, en 2008, comprobó que fuerzas de inserción >35 Nw necesitaban
torques de desinserción de más de 50 Nw y fuerzas entre 30-35Nw los requerían de
entre 35 y 50Nw en huesos bovinos una vez consolidada la osteointegración.
Concluyó que en algunos implantes a pesar de tener torques de inserción altos, la
estabilidad primaria no lo era, y esto es debido a que ésta es multifactorial.Disponemos de dispositivos (Periotest, Ostell) que nos pueden dar valores de
estabilidad tras la inserción, pero no los tenemos para previos a la cirugía. Sabemos
que los torques de inserción recomendables para los implantes está entre 35 y 45Nw
(siendo >40Nw lo recomendable para carga inmediata) aunque al ser multifactorial
este valor de forma aislada no indica que tengamos suficiente estabilidad primaria.
En cuanto a la profundidad de inserción, en implantes sumergidos, el fresar
unos milímetros menos de la longitud total unido a un no avellanado de la cresta, permite dejar el cuello acampanado de los implantes en contacto directo con la
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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cortical crestal lo que se traduce en una mejoría de la estabilidad primaria. Un
avellanado en huesos III o IV puede comprometer la estabilidad del implante al
eliminar el poco hueso cortical existente. Esta técnica, además de permitir el uso de
implante más largos, reduce la pérdida ósea cervical y mejora el ratio de la corona
con respecto al perfil de emergencia. En contraposición se ve afectada la estética por
transparencias o exposiciones del cuello del implante, luego sólo es factible en
sectores posteriores.
Como resumen se podría protocolizar (Martínez, 2001):
! Técnica quirúrgica precisa sobretodo en implantes anchos.
! Respetar la dirección del implante durante toda la secuencia de fresado.
! Con fresas anchas, no se recomienda fresar toda la longitud del implante.
! Uso de condensación con dilatadores en huesos poco densos.
! Evitar fuerzas excesivas al introducir el implante.
! Avellanado mínimo o nulo sobre todo en huesos poco densos.
Y es remarcar pues en este estudio que en algunos implantes, a pesar de tener
torques de inserción altos, la estabilidad primaria no lo era y esto es debido a que ésta
es multifactorial.
Por ello es primordial establecer unos criterios que definan tanto la
estabilidad primaria necesaria para nuestros implantes (tanto para el éxito como para
protocolos de carga inmediata) como pronosticar prequirúrgicamente la estabilidad
que vamos a poder obtener y así poder establecer actuaciones para aumentarla
(preparación total o parcial del lecho según la densidad, tamaño del implante, tipo deimplante, etc.) y, sobre todo, que sean técnicas preoperatorias, ya que tenemos
elementos para comprobar la estabilidad primaria pero siempre una vez colocados los
implantes, como son el Ostell, el Periotest (Meredith, 1996), el torque de inserción y
de remoción y la sensación táctil intraoperatoria (Dilek ,2008).
En cuanto a la velocidad de fresado, novedosas técnicas de fresado a bajas
revoluciones (20-50 Rev./min ) aseguran un mayor control de dirección del fresado(ya que se visualizan mejor las marcas de longitud) y, por tanto, un mayor ajuste
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ejercer el cuello del implante sobre el hueso cortical, ya que está demostrado que
valores altos de torque de inserción en esa última fase de inserción del implante, que
es la correspondiente al cuello, puede ocasionar daño celular llegando a producir
necrosis y por tanto reabsorción de esa zona comprimida (O´Sullivan, 2004).
! Técnica de inserción del implante
Una inserción del implante a bajas revoluciones (50 rev./min.) permite un
mayor control tanto visual como táctil de la colocación del mismo, evitando
movimientos bruscos o angulaciones excesivas que pueden modificar la amplitud del
lecho receptor en casos de huesos de baja calidad. Además, permite un fresado sin
irrigación debido al nulo calentamiento óseo, con las ventajas adicionales de mejor
visibilidad del campo y tacto más fino a la hora de confeccionar el lecho. La
tecnología ha permitido la fabricación de nuevos sistemas o motores quirúrgicos que
proporcionan un control total tanto de las revoluciones como del torque de inserción.
Estos aparatos reciben calibraciones periódicas incluso por el clínico, para así tener
siempre un control exacto de la inserción del implante.
En cuanto al traumatismo quirúrgico, el hueso responde a la injuria o herida
mecánica, aumentando el volumen y la densidad (Amsel, 1969; Slotte, 2003). Este
aumento es, sin embargo, transitorio hasta que la arquitectura normal del hueso se
restaura, pudiendo durar este proceso años (Wang, 2000). Numerosos autores han
observado alteraciones en el hueso mandibular tras un trauma quirúrgico a las 8
semanas, e incluso algunos promulgan el mejorar la actividad del tejido óseo
produciendo una agresión quirúrgica en él 2 semanas antes de la colocación deimplantes (Ogiso, 1995).
Slotte, en 2003, en un estudio con conejos demostró que la colocación de
implantes per se produce un incremento de un 33 por ciento en la densidad maxilar,
aunque no encontró ventajas en la justificación de una intervención previa (4
semanas antes de la colocación de implantes) en cuanto al aumento de densidad ósea
del maxilar. Parece pues que el aumento de densidad debido al trauma es
impredecible y depende del grado de traumatismo y del número de traumatismos quese hayan realizado en ese estudio en concreto. No sucede así con la colocación de
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2. ANTECEDENTES
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implantes, ya que en todos los estudios se observa un aumento de la densidad del
hueso receptor de acuerdo con la Ley de Wolf (Wolff, 1892 ) e incluso un aumento
continuo relacionado con la carga y funcionalidad de los mismos (Gotfredsen, 2001).
En cuanto a la carga del implante, el hueso necesita una cantidad suficiente
que lo refuerce induciendo formación ósea y remodelado en las zonas adyacentes a
una herida. Si este umbral no se alcanza o se excede ampliamente, el hueso inicia una
actividad osteoclástica produciéndose una remoción del mismo (Van Schoiack,
2006).
En los dientes naturales, debido a la acción del ligamento periodontal, hay
una pérdida de energía cinética de 0.10 por ciento que es la que controla la carga de
los dientes. Esto no sucede en los implantes debido a la falta de ligamento alrededor
de los mismos, de ahí la importancia en el diseño de éstos para la correcta disipación
de fuerzas a través de los tejidos circundantes y también la importancia de la calidad
del hueso subyacente, que ha de ser lo suficientemente estable para que tras la
colocación del implante sea capaz de disipar fuerzas.
En referencia a la bicorticalización como técnica de obtención de una mayor
estabilidad primaria, inicialmente fue Branemark y su equipo los que la propusieron
intentando obtener un anclaje cortical doble, tanto crestal como apical, aunque este
último era muy difícil de obtener, sobre todo a niveles del maxilar inferior a nivel
posterior, donde existía un gran riesgo de lesiones nerviosas. Posteriormente apareció
otra forma de anclaje bicortical, que consistía en la colocación de implantes más
anchos y ligeramente desplazados hacia lingual o bucal, con lo que el implante se
desplazaba hacia la cortical lingual o bucal anclándose en ella (Martínez, 2001). Secree que este tipo de anclaje tiene beneficios en la estabilidad primaria de implantes
inmediatos aunque un detrimento en el micromovimiento de la interfase hueso-
implante en las fases iniciales de curación. Esta forma de bicorticalización es
hipotética sin tener suficiente base científica ni empírica (Wang, 2009).
Sennerby, en 1992, demostró en conejos que implantes anclados sólo 3
espiras en hueso cortical presenta un mayor porcentaje de BIC y necesita mayorfuerza de remoción que implantes totalmente sumergidos en hueso trabecular. De ahí
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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que no sólo la bicorticalización, sino la cantidad de hueso cortical existente en
contacto con el hueso es importante para la estabilización óptima del implante.
Obviamente un anclaje en dos corticales es mejor que en una.
Wang, en 2009, ha demostrado in vitro que la bicorticalización produce un
aumento de la estabilidad primaria, tanto axial como lateral, medida a través de un
modelo de elementos finitos, siendo este aumento de estabilidad más significativo
incluso que el de aumentar el diámetro de los implantes. Algunos autores incluso
consideran que el aumento del diámetro del implante produce un aumento de la
estabilidad gracias a que se produce una bicorticalización.
En cuanto al torque de inserción en la colocación de los implantes, no sólo es
un método de medición de la estabilidad primaria, sino también un método en sí de
obtención de la misma. La optimización del torque de inserción conlleva a una
reducción de los tratamientos fallidos, de hecho, un torque de inserción bajo no
garantiza una correcta estabilidad primaria, y un torque excesivo puede conllevar a
necrosis ósea producida por daño térmico y mecánico (Orienti, 1999). Un torque de
inserción óptimo garantiza un micromovimiento dentro del umbral tolerable (50-100
micras), asegurando así el éxito de los implantes. Se ha visto que en los implantes
cargados de forma inmediata, los fracasos son originados más por el
micromovimiento que por la acción de la carga en sí (Szmuckler, 1998).
Del mismo modo que en la curación de fracturas óseas una fijación estable de
la misma no permite micromovimientos de los fragmentos y se consolida la unión,
mientras que sí existen micromovimientos, se crea un gap o espacio por donde entran
los osteoclastos y comienzan a producir reabsorción para alejar a las células nuevas
formadas de la zona de tensión (Perren, 2002). Y si continúa la tensión, el gap, por la
acción de los osteoclastos, va siendo mayor produciéndose a su vez mayormicromovimiento, originando al final el fracaso de la osteointegración.
Trisi, en 2009, correlacionó el torque de inserción de 120 implantes colocados
en huesos correspondientes a tres densidades óseas (duro, medio y blando) con el
micromovimiento y comprobó que aumentando el torque de inserción, disminuye en
gran medida el micromovimiento, excepto en huesos blandos, donde no se pudo
llegar a un torque mayor de 35N/cm, y el micromovimiento fue consistentementemayor. Ratificó, además, que al no existir ningún método actual que nos proporcione
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2. ANTECEDENTES
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información sobre el micromovimiento que acontece en nuestros implantes, el torque
de inserción puede ser el método más fiable para garantizarnos un óptimo
micromovimiento, dentro del umbral, según el tipo de hueso que tengamos en cada
ocasión. De manera que en huesos duros, con torque de inserción entre 20 y 100
N/cm, se obtiene un micromovimiento entre 24-34 micras cuando se aplican fuerzas
laterales de 20 N y suben de 38-53 micras cuando las fuerzas son de 30 N. En hueso
normal el rango de micromovimiento fue ligeramente mayor aunque dentro del
umbral tolerable. Sólo en hueso blando, donde el torque no pudo ser mayor de 35
N/cm, el micromovimiento superó el umbral de las 100 micras cuando se le aplicaron
fuerzas laterales de 30N. Se concluyó en este estudio, que se debe incrementar el
torque de inserción para disminuir drásticamente el micromovimiento. Con 100
N/cm de torque de inserción, el micromovimiento siempre permanece por bajo del
umbral, aunque con un mínimo de 45 N/cm ya no hay diferencias estadísticamente
significativas de micromovimiento.
En cuanto al efecto negativo de un exceso de torque, Trisi, en 2007 , en un
estudio en animales, confirmó que torques por encima de 110 N producen
remodelación ósea pero nunca fibrosis del lecho del implante y este proceso puede
afectar a la curación del hueso periimplantario. Por eso, torques elevados parecen ser
útiles para la carga inmediata, aunque contraindicados para la carga diferida. En
huesos blandos, la carga inmediata sin ferulización supone un gran riesgo debido a
que las fuerzas laterales de la masticación (20 N laterales y 800 N verticales) (Van
Eijden, 1991) pueden producir un micromovimiento superior al tolerable.
Obviamente en este estudio sólo se ha relacionado torque y calidad ósea, pero en la
estabilidad primaria hay otros factores a considerar que pueden dar valores distintos
de micromovimiento según longitud, diseño del implante, etc.
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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! Cantidad ósea
La cantidad ósea junto a la calidad es uno de los factores que va a repercutir
de forma directa en la técnica quirúrgica, en el tiempo de curación y en el tipo decarga que se la va a dar a la prótesis (de Oliveira, 2008). La cantidad ósea a menudo
es entendida como la cantidad de hueso (altura y anchura de la cresta alveolar )
disponible para la instalación del implante. Obviamente, una mayor cantidad de
hueso nos va a permitir colocar implantes tanto de mayor longitud como de mayor
anchura, repercutiendo de manera directa en la estabilidad primaria, como ya se ha
explicado anteriormente. Una suficiente cantidad de hueso se requiere para la
colocación de implantes dentales y para su éxito a largo plazo, de hecho las
reabsorciones verticales y horizontales que ocurren tras la pérdida de dientes,
comprometen la colocación de implantes (Lioubavina, 2006).
Numerosos son los esfuerzos de la comunidad científica en establecer
máximos y mínimos en las mediciones de altura y anchura ósea para la colocación de
implantes. Así, Fenner, en 2009 concluyó, en su estudio sobre altura de hueso
remanente en elevaciones de seno con colocación de implantes, que la altura mínima
empírica para la colocación de los mismos de forma simultánea en elevaciones de
seno es de 5 mm aunque lo recomendable para la obtención de una óptima
estabilidad primaria son 6 mm o más, siendo la máxima estabilidad primaria la
obtenida con crestas residuales de 8 mm.
Dentro de este apartado, podemos hablar también de la importancia del
grosor de las corticales (Nkenke, 2003; Miyamoto, 2005; Rozé, 2009; Merheb,
2010), que juegan un papel fundamental según distintos estudios en la consecución
de la estabilidad primaria. Este papel es mucho más importante incluso que el del
hueso trabecular en la consecución de la estabilidad primaria, aunque éste último es
el que juega una función decisiva en la curación y posterior osteointegración. Esto
podría explicar el por qué los implantes fallan tres veces más en el maxilar que en la
mandíbula.
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2. ANTECEDENTES
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Miyamoto, en 2005, explica que el análisis del ratio cortical/canceloso del
hueso local donde se va a colocar el implante es extremadamente importante a la
hora de poder predecir de forma prequirúrgica la estabilidad primaria del mismo, y
esto es crítico para el éxito del tratamiento. Se explica así por qué en huesos blandos
es difícil de obtener estabilidad primaria, ya que en este tipo de huesos a parte de
existir un gran área de hueso esponjoso, presenta finas corticales. Y es en estos
huesos de baja densidad donde se concentran una mayor tasa de fracasos
implantológicos.
! Rigidez
La rigidez es un parámetro muy útil en la evaluación de la estabilidad
primaria. Hace referencia a tres parámetros: (Gedrange, 2005; Turkyilmaz, 2009).
• Rigidez del implante. La geometría y composición del implante
juegan un papel fundamental en éste aspecto.
• Rigidez de la unión hueso-implante. El hueso existente entre la
superficie del implante y el hueso circundante. Es el llamado BIC
(Bone to Implant Contact)
• Rigidez del hueso. Es un factor dependiente de la calidad del hueso, y
entre sus varios factores, depende de el ratio hueso trabecular/cortical
y la densidad ósea. Hace referencia al módulo de elasticidad del
hueso, el cual varía con la edad y con las enfermedades, como la
osteoporosis.
Por último, y sólo en casos de carga inmediata, se puede hablar de la
consecución de una mejor estabilidad primaria mediante la ferulización de implantes
en casos de huesos poco densos ya que esto provoca una mayor rigidez del sistema
en sí. Esta ferulización en huesos blandos además produce una mayor formación de
nuevo hueso, y por tanto un mayor BIC, una vez transcurrido el período de curación
(Matsuzaka, 2007).
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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! Calidad ósea
El concepto de calidad ósea como tal es un aspecto determinado por
múltiples factores y confundida habitualmente con el concepto de densidad ósea,
debido a que es esta la que presenta un papel más relevante en la calidad del hueso.
La calidad o el estado del hueso receptor es un dato que el clínico debe valorar
cuidadosamente antes de realizar la intervención, ya que en algunos casos es sencillo
prever el fracaso de la implantación. Su evaluación va a ser posible gracias a la
utilización del CT, como bien se ha explicado anteriormente. De todos los factores
enunciados anteriormente, éste es el que afecta en mayor medida a la estabilidad
primaria (Hsu, 2007; Turkyilmaz, 2008) y el que representa una relación directa con
el pronóstico de los implantes (Monlleó, 2005).
La calidad ósea es un término con una definición no tan clara como la
cantidad ósea, abarcando varios aspectos de la fisiología ósea, grado de
mineralización y propiedades óseas tales como arquitectura y morfología (Ichikawa,
1997; de Oliveira, 2008), no sólo el concepto de densidad ósea (Tabassum, 2009). Su
importancia en implantología no está claramente comprendida, a pesar de sí
conocerse su gran magnitud en cuanto a garante del éxito implantológico (Monlleó,
2005). Aunque lo que sí está claro es que el análisis concienzudo de la calidad ósea
sitio-específica nos va a dar una predicción más que fiable de la estabilidad primaria
que vamos a obtener en nuestro implante, así como el tiempo de espera de curación
para la posterior carga del mismo, debido a la estrecha relación existente entre
calidad ósea y los parámetros de estabilidad primaria (Turkyilmaz, 2008).
La masa ósea (grado de mineralización de la matriz y propiedadesremodelativas), las propiedades estructurales del hueso (macro y microarquitectura,
grosor de la capa cortical y la distribución del entramado trabecular respectivamente)
y las propiedades biomecánicas (módulo de elasticidad, densidad ósea (DMO),
contenido mineral óseo (CMO), arquitectura trabecular, etc.) constituyen la
competencia mecánica del hueso, la cual habitualmente es referida como calidad
ósea en implantología (Majumdar, 2002), donde el DMO es un excelente predictor
de la misma (Wehrli, 2006), mejor y más sensitiva, que el CMO (Gulsahi, 2007).
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2. ANTECEDENTES
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El comportamiento mecánico (calidad ósea) del hueso es un factor crítico en
el logro y mantenimiento de la osteointegración (Fanuscu, 2004) y, para su análisis y
evaluación, se hace referencia casi exclusivamente al CMO, al DMO y a la
arquitectura del hueso trabecular. De forma que una baja calidad de hueso es una de
las causas de fracaso temprano de los implantes, además de influir en el fracaso
tardío de los mismos (Esposito, 1998). Clínicamente además también parece
observarse una mayor tasa de fracaso en aquellos implantes donde se aprecia una
pobre calidad de hueso, y esto suele ser más frecuente en el maxilar superior
(Turkyilmaz, 2008).
Se parte de la premisa de que la colocación de implantes en huesos con mayor
calidad ósea, es decir, anchura de sus corticales y mayor densidad de su núcleo
trabecular, reduce la concentración de estrés en el implante y disminuye los
micromovimientos, permitiendo una mejor estabilización del implante y por tanto
mejor osteointegración (Sevimay, 20005).
El papel de la micro-arquitectura del hueso trabecular en la estabilidad
primaria, todavía no está bien definido en base a los estudios de histomorfometría y
micro-CT (Rozé, 2009), aunque se concluye que la calidad de hueso analizada por
histomorfometría decrece de mesial a distal, siendo mayor este patrón en el maxilar
que en la mandíbula. No existe relación entre la atrofia maxilar en altura y la calidad
del hueso remanente del mismo (Ulm, 2009).
El tipo de hueso y su arquitectura son además factores que deben ser
evaluados a la hora de cargar de forma temprana nuestros implantes (Turkyilmaz,
2007). Se ha observado en estudios recientes un elevado número de fracasos de
implantes de carga temprana asociados a densidades pobre de hueso.
La distribución del estrés está directamente relacionada con la cantidad de
hueso en contacto con el implante (BIC) y a su vez con la calidad ósea, de forma que
a mayor densidad, mayor cantidad de hueso en contacto, y por tanto mejor
distribución de estrés. La mayor cantidad de contacto entre hueso e implante se
produce pues en el hueso cortical ya que es este el que presenta mayor densidad. Los
clínicos con el fin de disminuir el estrés, colocan mayor número de implantes o
aumentan la superficie de contacto con el hueso mediante técnicas de aumento de ladensidad o aumentando el diámetro del implante. Mientras que en huesos de baja
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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densidad, al existir un menor BIC, aparece un mayor estrés tensional cuando se
somete a carga el implante. Luego huesos tipo III y IV presentan mayor estrés en
cuello y ápice que huesos tipo I y II que lo distribuyen mejor y lo presentan sólo a
nivel de cuello al existir hueso cortical alrededor de él (Sevimay, 2005; Akça, 2008).
Muchos estudios científicos exponen el éxito de los implantes utilizando
métodos de cuantificación de la calidad ósea mediante clasificaciones óseas (como
la subjetiva de la percepción de resistencia intraquirúgica de fresado de Lekholm y
Zarb), o mediante métodos de interpretación radiográfica convencional,
densitometría a través de CT o a del DEXA, o incluso a través de resistencia o torque
de inserción, muchos de los cuales o son poco prácticos para el clínico general o
resultan invasivos en exceso.
Actualmente, novedosos y mejorados sistemas de CT permiten una medición
de la densidad de hueso mediante la absorción de radiación que incide en el paciente
y transformación a través de una escala de grises a un sistema de unidades
internacionales llamada Hounsfield (de Oliveira, 2008). Y gracias al trabajo de
Norton y Gamble se ha podido clasificar el hueso en base a tales unidades. El CT
resulta pues un método no invasivo y muy útil que puede ser utilizado para
determinar la calidad del hueso regional previo a la cirugía de implantes
(Turkyilmaz, 2008), y si además se calibra mediante técnicas simultáneas de
coescaneado junto al paciente, obtenemos un método fiable, preciso y exacto de
cuantificación de la densidad ósea y por tanto de la calidad ósea existente.
La amplia literatura científica demuestra la directa relación entre la calidad
ósea y el éxito en la terapia implantológica, (Cox, 1987; Engquist, 1988; Jemt, 1993;
Monlleó, 2005) cuando en un principio se pensaba que la mejor calidad ósea para
implantar estaba en los hueso tipo I y II de Lekholm y Zarb, actualmente parece sermás significativo el éxito en los huesos tipo II y III (Monlleó, 2005).
Debido a la mayor tasa de éxito de los implantes en la mandíbula que en el
maxilar superior, se ha pensado que la diferencia sea posible debido a las
condiciones del hueso alrededor del implante (Turkyilmaz, 2006). De hecho,
pequeños cambios en la densidad ósea producen tres veces más cambios en el
módulo de elasticidad del hueso cortical que los mismo cambios en el huesotrabecular y este hecho está íntimamente ligado a la estabilidad primaria (Rho, 1995).
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2. ANTECEDENTES
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Se promulga, pues, una evaluación prequirúrgica inicial de la densidad ósea
por parte del clínico, para el tratamiento con implantes y poder obtener así un
elevado porcentaje de éxito en los mismos. Este mismo autor (Turkylmaz, 2007),
realizó un estudio con 72 pacientes y 131 implantes donde hicieron una valoración
prequirúrgica de la DMO estableciendo una norma corroborada por otros autores
también:
! Hay diferencias significativas de DMO en maxilar superior respecto del
inferior.
! Hay diferencias significativas de DMO en zona anterior respecto de
posterior tanto superior como inferior.
! Hay diferencias significativas de DMO anteroinferior con posterosuperior
y no significativas entre anterosuperior y posteroinferior.
! Hay diferencias significativas en DMO de adultos jóvenes masculinos y
femeninos
Este estudio demuestra una fuerte relación de DMO y las 4 zonas de la
cavidad oral. Posteriormente Norton y Gamble le dieron valores a estas diferencias
estableciendo así una clasificación del hueso en unidades HU;
! Antero-inferior; 970 HU
! Antero-superior; 696 HU
! Postero-inferior; 669 HU
! Postero-superior; 417 HU
Numerosa literatura revisada (Friberg, 1999; Choel, 2003; Akça, 2006;
Palarie, 2008), enfatiza la decisiva influencia de la calidad ósea en la estabilidad del
implante. La DMO es un factor importante de predicción de la osteointegración y los
parámetros óseos son considerados como posibles causantes de la pérdida de
implantes tanto tempranas como tardías.
Homolka, en 2002, en un estudio sobre torque de inserción en mandíbulashumanas, concluyó que existe una relación significativa entre los valores de DMO
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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hallados a través de QTC y el torque de inserción obtenido posteriormente en la
colocación de 25 implantes sobre los lechos previamente analizados. Este estudio
enfatizó aún más la importancia del análisis preimplantológico del DMO para la
consecución de una óptima estabilidad primaria y garantizarnos así un éxito en la
osteointegración.
Se establece además la importancia del estudio de la micro-arquitectura ósea
tanto trabecular como cortical, ya que difieren mucho tanto en forma como en
función y varían además según sexo, edad, incluso intra-individualmente según la
localización en un mismo maxilar y que la organización del hueso trabecular
depende directamente de la carga biomecánica aplicada al mismo. El hueso cortical
no sólo es importante para dar una estabilidad extra al implante (no la principal pues
no suele llegar a tener más de 1-3 mm de grosor) sino además para la distribución de
las cargas ya que se ha observado una elevada concentración de estrés en la zona del
cuello de los implantes de zonas óseas con corticales comprometidas a ese nivel,
mientras que huesos con corticales intactas la distribución del estrés era mucho mejor
concentrándose más hacia apical y por tanto teniendo menor pérdida ósea marginal
con el paso del tiempo (Akça, 2008).
Sennerby, en 1991, estudió la importancia de la existencia de hueso cortical en
la zona de colocación de implantes demostrando una fuerte relación entre la
existencia de hueso cortical y el torque de remoción de implantes, concluyendo que
el hueso cortical proporciona mejor fijación a los implantes que el hueso denso
trabecular y que los implantes conectados tan sólo por unas cuantas espiras al hueso
cortical, tienen una mejor estabilidad primaria y una mejor distribución de cargas
oclusales que los anclados puramente en hueso trabecular (Sennerby, 1991;
Sennerby, 1992).
La evaluación de la masa ósea sólo con la valoración de la DMO a través del
DXA o del QTC resulta insuficiente para la correcta evaluación de la resistencia
biomecánica del hueso trabecular. De hecho, el análisis del DMO sólo revela de un
60-80 por ciento de la resistencia biomecánica (Bohem, 2003). Es, pues, de suma
importancia la evaluación conjunta, tanto de la arquitectura trabecular como de la
DMO, aunque las técnicas para evaluar la microarquitectura trabecular están menosdesarrolladas que aquellas para medir DMO.
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2. ANTECEDENTES
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Fanuscu, en 2004, realizó un estudio sobre cadáveres comparando el micro-
CT con técnicas de medición de densidad QTC y estableció que ambas ofrecen
resultados similares en cuanto al análisis de la densidad ósea aunque, para poder
evaluar de forma más precisa pequeños cambios microestructurales y de
comportamiento biomecánico del hueso, se debe realizar el micro-CT, que provee
una cuantificación del hueso detallada y objetiva la cual cuando se utiliza en todo su
potencial, se puede prever y por tanto mejorar el comportamiento biomecánico de los
implantes.
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2. ANTECEDENTES
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2.6 planificación en implantología
El tratamiento con implantes osteointegrados constituye una de las alternativas más predecibles para la sustitución de dientes perdidos, cumpliendo en muchos casos las
expectativas funcionales (estéticas, masticatorias y fonatorias) de los pacientes.
Antes de 1965, muchos implantes que se colocaban en los maxilares fallaban por
falta de biocompatibilidad de los materiales. Fue a partir de 1985 cuando el profesor
Branemark acuñó el término de osteointegración.
A pesar de los avances en las técnicas quirúrgicas, en superficies de los
implantes etc., el índice de fracasos sigue siendo entre comillas elevado, variando deun 5 a un 10 por ciento según los estudios y según el maxilar tratado. Gracias al auge
implantológico de la última década, las numerosas investigaciones basadas en la
ganancia de tasa de éxito han sido numerosas y gratificantes.
Una planificación precisa es un requisito fundamental para el éxito en
implantología dental (Ruppin, 2007; Misch, 2009), ya que un posicionamiento
deficiente del implante conlleva a un mayor riesgo de fracaso, tanto por sobrecarga
mecánica como por fracaso estético. Sólo una comprensiva y exhaustiva evaluación
radiográfica puede proporcionar la información necesaria para determinar la
localización óptima, longitud y diámetro de los implantes a colocar. La selección de
la técnica radiológica va a depender de la evaluación beneficio-coste en base a qué
calidad de imagen y precisión necesitamos versus dosis de radiación que va a recibir
el paciente (Guerrero, 2005), siguiendo siempre el criterio ALARA (as low as
reasonably achievable) (tan bajo como sea razonablemente posible).
Las técnicas convencionales de radiografía que proporcionan una imagen
bidimensional solo pueden valorar la altura y la longitud de las estructuras a medir y,
por ello, no son suficientes en la valoración prequirúrgica del tratamiento con
implantes. Para un posicionamiento preciso de los implantes es imprescindible la
visualización de los cortes sagitales y así poder analizar el plano buco-lingual. Por
esto, el estudio a través del CT es esencial (Akça, 2001).
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La tomografía computerizada, como hemos podido contrastar anteriormente,
es un método muy común de diagnóstico por imagen que permite captar la
información a través de la emisión de radiación de movimiento espiral mediante
detectores situados alrededor de la zona de interés. A través de diversos softwares
destinados a fines maxilofaciales se reformatean las imágenes axiales generadas,
proporcionando cortes antero-posteriores y sagitales (Guerrero, 2005).
Los programas de CT básicamente consisten en, partiendo de un escáner
previo que realiza en el maxilar del paciente a estudiar, generar unos cortes axiales o
transversales de normalmente 1 mm de espesor, a partir de los cuales se reformatea el
resto de cortes sagitales y ortoradiales. Estas imágenes primarias axiales deben ser
paralelas a la cresta ósea o al plano oclusal (Abrahams, 2001). A partir de aquí el
técnico en radiología elige una de las imágenes axiales en las que se observe toda la
curva del maxilar y que además corresponda a la zona media del espesor total de la
cresta alveolar. Traza entonces una curva depositando el cursor en 6 puntos a lo largo
de la misma, quedando así marcado el centro de las imágenes panorámicas, a partir
de la cual se van a reformatear el resto de imágenes ortoradiales paralelas a la curva
(normalmente a 1 mm o a 2 mm) y las imágenes sagitales perpendiculares a ella
(también a 1 o 2 mm).
Además el uso del CT permite una evaluación de la densidad ósea de la zona
a tratar haciendo un mapeo densitométrico del hueso para identificar las zona de
mejor densidad ósea y poder colocar allí nuestros implantes, obteniendo así mayor
estabilidad y mejor resistencia a las fuerzas de masticación (Sammartini, 2004). El
éxito clínico y la tasa de supervivencia de los implantes está muy relacionado con la
calidad y cantidad de hueso disponible en la zona de colocación de los mismos(O´Sullivan, 2004; Wijaya, 2004; Ertugrull, 2006; Beer, 2007).
Recientemente, la American Academy of Oral and Maxillofacial Radiology
hizo una revisión de las técnicas radiográficas existentes y, comparando los riesgos
radiobiológicos con los beneficios, recomienda el uso del CT cuando sean necesarias
técnicas de aumento óseo, suponiendo un gran beneficio para el devenir de la clínica.
Esta técnica asociada a la utilización de los diferentes software de planificación prequirúrgica ha supuesto un gran avance. Numerosos estudios demuestran la validez
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2. ANTECEDENTES
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de la planificación con CT respecto de la panorámica convencional y Wong, en 2007,
demostró las ventajas evidentes del uso del CT cuando evaluamos futuros lechos
implantarios. Además se comprobó que las planificaciones con CT evitan
modificaciones de ultima hora en la fase quirúrgica.
Incluso dentro del ámbito de la cirugía endodóntica, en un estudio de Velvart,
en 2001, se concluyó que el CT permite visualizar un 21 por ciento más de lesiones
apicales que ni siquiera con las radiografías periapicales se pudo observar
recomendando así el uso del CT para verificar lesiones imperceptibles con otros
métodos pero que persisten en su sintomatología. En este mismo estudio se concluyó
(corroborado por otros autores) que con las radiografías periapicales en un 39 por
ciento de los casos no es posible visualizar el nervio dentario inferior debido
probablemente a que el paquete neurovascular no siempre está rodeado por un canal
osificado.
En un reciente estudio de Mesa, en 2008, retrospectivo con un análisis de
1084 implantes colocados en diez años, se concluyó que el fracaso de la estabilidad
primaria de los implantes se da más en mujeres que en hombres, que el tabaco no
influye en la misma, que es más importante la longitud que la anchura del implante y
que de todos los factores la calidad del hueso, es decir el lugar de colocación del
implante es el factor que muestra la relación más fuerte con la estabilidad primaria.
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2.7 protocolos de actuación
La determinación de la densidad ósea es, por tanto, uno de los factores másimportantes a tener en cuenta en el análisis prequirúrgico de la implantología ya que
es un marcador fidedigno de la calidad del hueso, aunque frecuentemente olvidado
(López-Quiles, 2010), que nos permite predecir la estabilidad primaria de una forma
pre-quirúrgica y, por tanto, establecer actuaciones con el fin de mejorarla,
garantizándonos así un éxito mayor en la terapia implantológica.
Es pues de extrema necesidad tanto estudios densitométrico pormenorizadosde la situación existente tanto en la zona donde queremos colocar el implante, como
en la adyacente ya que en ocasiones las cirugías a mano alzada incluyen errores de
posicionamiento final que puede afectar a la estabilidad primaria prevista en la
planificación prequirúrgica (Hüfner, 2005; Miller, 2006), como estudios sobre
capacidad de mejorar la calidad del hueso, así como las propiedades estructurales del
mismo ya que son éstas las que influyen de manera más decisiva en la estabilidad del
implante (Akça, 2006).
Algunos autores como Anitua, en 2007, establecieron un protocolo de
actuación según la densidad de hueso existente con el fin de mejorar la estabilidad
primaria, concluyendo que:
! Hueso de calidad inferior a 300 HU se dejarán los implantes
sumergidos en dos fases quirúrgicas y se esperará entre 3-4 meses para la segunda
cirugía y más de 4 meses si la calidad ósea es inferior a 250 HU.
! Hueso de calidad superior a 350 HU y torque de inserción mayor a 45
Nw/cm podemos dejar los implantes en un solo tiempo quirúrgico.
! Hueso de calidad superior a 550Hu y torque de inserción superior a 45
Nw/cm se pueden realizar protocolos de carga inmediata siempre ferulizando
implantes.
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
150
! Hueso de densidad superior a 650 HU y torque de inserción entre 55 -
75Nw/cm con implantes de diámetro adecuado, se pueden realizar protocolos de
carga inmediata individual.
Así, en casos de densidad ósea baja, con un mayor riesgo de
microdeformaciones, las actuaciones van encaminadas a (Misch, 2009):
! Disminuir la incidencia del estrés:
• Disminuyendo voladizos.
• Aumentando la longitud de los implantes.
• Aumentando el diámetro de los implantes (por cada 0,5mm de
aumento se obtiene una aumento del 10-15 por ciento de la
superficie del implante).
• Ferulización de implantes.
• Tablas oclusales más estrechas.
• Axialidad en las cargas.
! Aumentar el BIC:
• Aumento del número de implantes.
• Aumento del número y profundidad de las espiras.
• Aumento de la rugosidad de la superficie del implante.
A lo largo de los años se ha ido demostrando la relación existente entre los
valores densitométricos y el torque de inserción, lo que nos permite predecir laestabilidad primaria de nuestros implantes una vez colocados así como establecer
pautas para mejorar ésta y garantizar así el éxito de los mismos .
Pero la calidad del hueso no es sólo dependiente de la densidad o DMO,
aunque sea el factor de calidad más importante (Molly, 2006), sino que influyen
otros parámetros como el volumen del hueso trabecular, el volumen del hueso
cortical, el conectivo intertrabecular (trabecular bone pattern factor ), tamaño y
disposición de las trabéculas, metabolismo óseo, turnover celular, mineralizaciónósea. Estos parámetros sólo se pueden estudiar a través de histomorfometrías aunque
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2. ANTECEDENTES
151
éstas por no ser factible realizarlas in vivo, quedan relegadas a pocos estudios
(Nociti, 2002; Nkenke, 2003).
Molly, en 2006, en una extensa revisión de artículos en los que se
relacionaban las DMO con la estabilidad primaria concluyó que:
! Una correcta evaluación prequirúrgica de la DMO y una medición de
la estabilidad intraquirúrgica pueden ayudar en gran medida al éxito de los implantes.
La medición de la estabilidad intraquirúrgica parece ser más fiable con el torque de
inserción que con métodos de análisis de frecuencia de resonancia ya que revela
mejor el BIC.
! El gold stándard o patrón de oro del análisis del DMO es el estudio
histomorfométrico.
! El QCT es el método más utilizado en la actualidad para medir DMO
en la espina dorsal y para el diagnóstico de la osteoporosis, siendo además gracias a
HOUNSFIELD ganador del Premio Nobel en 1980, el método de elección en la
cuantificación densitométrica de los maxilares actualmente en todo el mundo.
Además Aranyarachkul, en 2005, certificó que el CT de haz de cono hace una
sobreestimación de los valores de densidad, siendo éstos más altos de lo normal.
! La utilización del DXA en mandíbulas humanas lo promulgó
Denissen, en 1999, en muestras trefinas óseas hallando semejanza con los valores del
QCT preoperatorio y aunque el DXA es el gold standard para el estudio de la
osteoporosis en otras zonas del cuerpo, en mandíbulas se ha utilizado poco.
! Cray, en 1996, utilizó la RNM para evaluar la cantidad y calidad ósea
previa a la colocación de implantes aunque no hay más estudios serios que avalen
ésta técnica.
! En 1985, Lekholm y Zarb, a través del análisis de ortopantomografías
y teleradiografías, establecieron una clasificación ósea que se ha utilizado en todo el
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
152
mundo debido a su sencillez y en la cual aparece una relación significativa entre
huesos tipo IV y fracaso de implantes.
! Johanson y Strid, en 1994, describieron una técnica en la cual analizan
la densidad del hueso según la resistencia al fresado, es decir la resistencia que ofrece
el hueso al penetrar de la fresa y luego descomponiendo las fuerzas para eliminar las
de vibración y las friccionales. A partir de este estudio se empezó a considerar el
torque de inserción de los implantes para evaluar la estabilidad primaria en Nw/cm.
Debido a que en la colocación del implante aparecen distintos valores de torque
conforme se introduce, unos autores utilizan el valor más alto y otros el valor medio
aunque no hay evidencias científicas de que el torque sea un valor válido para definir
la estabilidad primaria (torque seria definido como la compresión que aplica la
superficie del implante al hueso circundante y la fricción que aplica la interfase
hueso-implante).
Por tanto y según todo lo anteriormente expuesto, se puede concluir que un
factor clave para el éxito clínico de los implantes es el diagnóstico previo de la
densidad ósea en la zona del futuro implante. De esta forma se puede variar o
modificar el protocolo y técnicas de tratamiento en función de la misma,
compensando así los huesos blandos para obtener tasas de éxito similares en todas las
densidades óseas (Monlleó, 2005; Misch, 2009). Y esta evaluación prequirúrgica,
carecería de todo su valor si careciesen de exactitud las mediciones obtenidas. Es,
pues, en base al análisis de la exactitud que presenta el CT en las mediciones de
densidad ósea, con lo que realizamos la investigación que a continuación se detalla.
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3. HIPÓTESIS DE TRABAJO Y OBJETIVOS
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3. HIPÓTESIS DE TRABAJO Y OBJETIVOS
155
Partiendo, pues, de la premisa de la importancia que tiene la determinación de
la densidad ósea maxilar de forma previa a la cirugía de colocación de implantes,
nuestra hipótesis de trabajo se basa en la creación de un dispositivo extraoral al
paciente, que permita tanto su ubicación precisa en la camilla del escáner como la
calibración simultánea de las mediciones de densidad ósea. Está establecido por la
literatura científica, que éstas mediciones obtenidas del CT, son un método
contrastado y fiable de obtención de las mismas, aunque no existen estudios que
validen tales mediciones con un patrón de oro o gold standard como pueden ser las
obtenidas a través de un sistema de calibración establecido.
En algunos trabajos se que calibran los escáneres lumbares en diagnóstico de
osteoporosis (Díez, 2003), donde las variaciones de densidad pueden afectar a la hora
de clasificar al paciente en un tipo u otro de osteoporosis y por tanto asociarle un tipo
de tratamiento u otro. En base, pues, a la importancia que tiene la calibración
densitométrica en otras ramas de la medicina pretendemos, en el presente estudio de
investigación, determinar si para la rama de la implantología puede afectarnos el
hecho de obtener unas mediciones menos fiables y exactas.
Por tanto, si conseguimos demostrar que las mediciones de densidad ósea que
obtenemos de forma rutinaria con los CT mandibulares son inexactas, cabría pensar
que los protocolos de tratamiento adaptados a las condiciones de densidad, que
actualmente se preconizan, también lo serían y por ende no estaríamos garantizando
el éxito de los implantes dentales de nuestros pacientes. En tal caso, la colocación de
un dispositivo de posicionamiento y calibración en todos los pacientes a la hora de
realizar el CT, sería un método sencillo, rápido y eficaz que nos aporte un escalón
más en la realización de tratamientos implantológicos cada vez más exitosos y
fiables.
El objetivo general de este trabajo, consiste, pues, en introducir un nuevo
dispositivo de fácil utilización y coste no elevado, que permita situar al paciente de
forma correcta a la hora de realizar el topograma inicial, así como calibrar de forma
automática las medidas de densidad ósea del CT que, como hemos podido observar
en los antecedentes, pueden sufrir artefactos que influyan en sus valores.
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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Como objetivos específicos, podemos destacar:
! Establecer la influencia de la correcta elección del plano axial de referencia
como paso previo a la realización de un CT preciso y exacto con fines
implantológicos.
! Estudiar las posibles diferencias en las densitometrías obtenidas mediante el
CT utilizado, dependiendo del tipo de plano axial de referencia.
! Determinar la necesidad de calibrar en cada paciente el CT de manera
simultánea, con el fin de obtener una densitometría ósea exacta y sitio-
específica, así como investigar si existen diferencias entre las densitomerías
óseas obtenidas y las calibradas aplicándoles un factor de corrección hallado.
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4. MATERIAL Y MÉTODOS
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4. MATERIAL Y MÉTODOS
159
4.1 MODELO DE CADÁVER
Con el fin de cubrir los objetivos planteados en el presente estudio, se obtuvieron un
total de 70 mandíbulas de cadáver humanas desecadas, cuya causa de defunción era
desconocida. El rango de defunción variaba entre los 60 y 95 años y fueron
obtenidas, previa autorización del Servicio de Sanidad del Ayuntamiento de Murcia,
del Cementerio Municipal, solicitud realizada por la Cátedra de Cirugía Bucal del
Departamento de Dermatología, Radiología, Medicina Física y Estomatología de la
Universidad de Murcia, para investigación y entrenamiento científico-médico.
Las mandíbulas se limpiaron someramente de restos de tejidos y, aquellas en
las que todavía presentaban dientes, estos fueron extraídos. La finalidad de esta
actuación es evitar el efecto de artefacto producido por el tejido dentario, de manera
que las mediciones de densidad ósea sean más cercanas a la realidad, eliminando
posibles causas de distorsión de las mismas. Además, esta técnica permite
estandarizar el estudio ya que no todas las mandíbulas poseían dientes. En definitiva
se organizaron las 70 mandíbulas con tejido óseo como único componente
estructural.
El estudio en cuestión está basado en mandíbulas desecadas, sin ninguna
sustancia de fijación, como puede encontrarse en otros trabajos de la literatura
científica (Cavalcanti, 2002; Van Asche, 2007; Pietrokovski, 2007; Rozé, 2009), aun
sabiendo de antemano que las mediciones de densidad ósea son más reales en huesos
vivos o en cadáveres conservados en formol. Sin embargo, trabajar con mandíbulas
desecadas brinda la posibilidad de obtención de una mayor muestra y menorestrámites burocráticos. Además, aunque el hueso desecado es más frágil y menos
resistente que el hueso vivo, con el fin de comparar distintas mediciones de densidad
dentro de un rango de escalas de grises y valorar la necesidad de una calibración
eficaz, este hecho carece de relevante trascendencia.
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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4.2 ELABORACIÓN DE UN PLANO OCLUSAL Y FÉRULA
RADIOGRÁFICA
Una vez limpias y preparadas todas las mandíbulas de la muestra, el siguiente punto
del trabajo de investigación, supuso la elaboración de un plano oclusal en las
mandíbulas a estudiar.
Desde un punto de vista protésico, el plano oclusal (Okeson, 1999) es un
plano imaginario delimitado por los bordes incisales de los dientes anteriores
mandibulares y la punta de las cúspides vestibulares de los premolares y molares
inferiores, o como señala el diccionario de términos prostodóncicos que lo define
como, el plano promedio formado por las superficies incisales y oclusales de los
dientes. Por último, cefalométricamente, sería aquel plano que une los puntos de
máxima intercuspidación de los primeros molares y de los incisivos (Fernández,
2003).
En la literatura científica, así como en las prescripciones para CT
(Tomografía Computerizada), se aboga por el posicionamiento del paciente de tal
forma que el maxilar superior o la mandíbula queden perpendiculares al plano
horizontal del sistema, como explica en su tesis el Dr. Monlleó, en 2005. Sin
embargo, como se hemos podido dejar constancia en el transcurso del presente
estudio, el plano de oclusión es una referencia imprescindible y más precisa, a partir
de la cual debe planificarse la colocación de implantes. La razón fundamental es que
la colocación de los mismos de manera perpendicular a dicho plano permite una
mejor distribución de las fuerzas masticatorias sobre los mismos y sobre el hueso
subyacente, asegurando la correcta distribución y disipación de cargas y, por tanto,
evitando la reabsorción en su estructura y promoviendo el mantenimiento a largo
plazo de las estructuras protésicas (corona, tornillo e implante). Por este motivo, el
plano oclusal es un término fundamental, tanto para odontología como implantología
(Sherhal, 2001; Naitoh, 2004; Sato, 2005; Arana-Fernández, 2006; Codesal, 2007).
De todas las mandíbulas analizadas en el presente trabajo, muchas de ellas
carecían totalmente de plano oclusal al no disponer de dientes en la mandíbula. Otras
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4. MATERIAL Y MÉTODOS
161
sin embargo, sí disponían de un plano oclusal que fue respetado antes de someterlas a
la edentación total.
Para la elaboración de un plano oclusal ficticio en las mandíbulas
desdentadas, utilizamos la técnica de Passamonti de 1983, mediante la cual se
colocan rodetes de cera ( Base Plate Wax®) rosa rectangular a lo largo de todo el
reborde óseo mandibular de 10 mm de altura y con la inclinación siguiendo la curva
de Spee necesaria.
Antes de continuar, consideramos importante definir algunas características
claves sobre el plano de oclusión con el fin de asentar las bases sobre las cuales
vamos a seguir desarrollando la investigación:
Según Okeson, en 1999, el plano oclusal es una superficie, realmente no
plana, que une todas las puntas de las cúspides bucales y bordes incisales de los
dientes mandibulares. No es plano debido a que una superficie oclusal plana no
permitiría el contacto simultáneo en más de un área de la arcada durante los
movimientos complejos mandibulares. Además, es perpendicular al eje longitudinal
de los dientes. Este eje, no es igual en unos dientes que en otros. De hecho, si
miramos la mandíbula de perfil, tal y como se muestra en la siguiente representación,
(Fig. 17), observamos que tanto los dientes anteriores como los posteriores, tienen
una inclinación mesial diferente (por ejemplo, el segundo y tercer molar inferior
están más inclinados hacia mesial que los premolares), creando la llamada curva de
Spee que coincide con la superior cuando las arcadas entran en contacto entre sí.
Figura 17:Vista lateralmandibular
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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Este plano, que realmente no lo es aunque por razones técnicas lo
consideraremos como tal, en maxilares desdentados se establece, según Passamonti,
por dos puntos, tal y como podemos observar en la siguiente ilustración (Fig.18);
! El borde incisal de los dientes mandibulares anteriores.
! El triángulo o trígono retromolar.
La altura del borde incisal de los incisivos inferiores esta determinado en la
boca por las exigencias estéticas y fonéticas del paciente y, por tanto, directamenterelacionado con la posición de los dientes maxilares anteriores. De esta manera, se
establece un plano de oclusión en cada una de ellas, de forma que en aquellas en las
que existían dientes (suficiente con un incisivo y un molar) se crea el propio plano de
oclusión del paciente, y en aquellas edéntulas se ha creado un plano de oclusión
ficticio e ideal de la forma descrita en 1983 por el Dr. Passamonti : A fin de
determinar el punto posterior del plano oclusal, se divide el triángulo retromolar en
tres partes; superior, media e inferior. Luego se elige un punto medio en la unión dela parte media y el tercio superior del triángulo, siendo este el punto posterior del
plano. Desde este punto se coloca un rodete de cera hasta el borde incisal de los
dientes anteriores. Este plano puede inclinarse ligeramente hacia delante o atrás y
elevarse o descenderse en función de la reabsorción y relación de las dos crestas
desdentadas y/o de la cantidad de espacio disponible para la prótesis.
En cuanto al punto de referencia anterior en las mandíbulas desdentadas, de
forma generalizada y siguiendo las directrices, se insertó un pin incisal de 10 mm de
Figura 18:Simulaciónde planooclusal
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4. MATERIAL Y MÉTODOS
163
longitud en el reborde anterior de la mandíbula a nivel del incisivo central, a partir
del cual se llevó el rodete de cera hacia el punto posterior del plano previamente
marcado en el trígono como se ha explicado. Una vez realizado el plano de cera se
extrajeron los dientes que quedaban tal y como se detalla en la siguiente ilustración
(Fig. 19). Figura 19:Extraccióndentaria yelaboraciónde planooclusal
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
164
Una vez conformado este plano en el conjunto de las mandíbulas, fabricamos
una férula radiográfica con el fin de poder localizar posteriormente zonas óseas
específicas y precisas analizando así la densidad ósea justo bajo cada marcador
radiográfico, tal y como podemos apreciar en la siguiente ilustración (Fig. 20).
Las férulas radiográficas utilizadas en este estudio corresponden a las que
contienen tiras de plomo de 2 mm de grosor como marcadores para el proceso de la
tomografía computerizada (el plomo no genera artefacto por su absorción total de la
radiación que le llega), aunque sin plancha de termovacio, ya que la propia cera es la
que se encarga de mantener en su sitio estos marcadores sin que se muevan (que esrealmente la función de esta plancha en la boca del paciente). Cada mandíbula se
preparó con una media de 20-25 tiras de plomo (según el tamaño de la misma) de 2
mm de grosor y 5 mm de espacio entre ellas. Esta preparación la podemos ver
ilustrada en las siguientes imágenes (Fig. 21).
Figura 20: Confecciónde férula radiográfica
Figura 21: Tiras de plomo situadas en laférula radiográfica
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4. MATERIAL Y MÉTODOS
165
4.3 PREPARACIÓN DE LA MUESTRA PREVIO A CT
Una vez preparadas todas las mandíbulas con sus planos de oclusión
correspondientes, se colocaron en cajas de metacrilato transparente cúbicas de
20x20x20 cm lo suficientemente grandes para que cupiesen cada una de las
mandíbulas según su diferente tamaño. Además se fijan a la base de la misma
mediante una silicona tipo Putty, o cualquier otro medio de fijación (por ejemplo,
plastilina), ya que no va a influir en el resultado final debido a que queda fuera del
campo a irradiar.
Esta fijación se efectuó en tres puntos de la mandíbula, los más sobresalientes
de las mismas, con el fin de estabilizarla en las cajas. Estos puntos normalmente
resultan ser los ángulos mandibulares ( gónion) y el borde inferior del mentón. De
esta forma evitamos movimientos de la mandíbula durante el proceso radiográfico y
nos aseguramos, en segundo lugar de que todas y cada una de ellas tiene situado su
plano basal (es decir, el plano correspondiente al borde inferior de la mandíbula)
paralelo al borde inferior de la caja y, por ende al suelo, ya que la caja se coloca en la
camilla de examen de manera que quede plana y estable.
La metodología descrita está sustentada en los estudios de Baumert, en 2005, quien consolidó la importancia de la fijación y posicionamiento exacto de los
pacientes con el fin de garantizar la reproducibilidad del CT, evitar errores de
distorsión por movimiento del paciente y limitar la radiación a las zonas que nos
interesan.
Posteriormente estas cajas fueron rellenadas con un gel acuoso, utilizado
también para las ecografías, con el cual se disminuye la radiación dispersa cuando laradiación ionizante atraviesa la mandíbula, asemejándose así más a la realidad por
tener un coeficiente de atenuación similar al de los tejidos blandos que rodean a la
mandíbula en un paciente real. De esta forma, las mediciones de DMO (Densidad
Mineral Ósea) tienen lecturas más próximas a las fisiológicas (Butterfield, 1997;
Yerbi, 2001; Beer, 2003; Lascala 2004; Loubele, 2006; Aguiar, 2008).
Una vez colocadas en estas cajas y rellenas de la sustancia de base acuosa, las
mandíbulas de la muestra estuvieron preparadas para la realización de la tomografía
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
166
computerizada. En ese momento se realizaron dos tomografías a cada mandíbula
simulando posicionamientos distintos del paciente en la camilla del escáner:
1º. Una de ellas se realizó de tal forma que el corte axial primario, es
decir, el corte principal que genera la máquina a partir del cual se generan los demás
cortes axiales paralelos a éste, y se reformatearon tanto sagitales como antero-
posteriores, sea paralelo a la base de la mandíbula o plano basal. Según la posición
en la que hemos colocado la mandíbula, corresponde a la base de la caja de
metacrilato y por tanto paralelo al suelo.
2º. La otra tomografía se realizó mediante la colocación de un dispositivo
de posicionamiento y calibración, de tal forma que el corte axial primario sea
paralelo al plano oclusal. Tal y como muestra la siguiente fotografía (Fig. 22), en la
de la izquierda podemos observar en línea roja, el plano basal del hueso, mientras
que en la de la derecha observamos coloreada la línea correspondiente al plano
oclusal.
Plano Basal Plano oclusal
Figura 22: Planosde referencia axial
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4. MATERIAL Y MÉTODOS
167
4.4 DISPOSITIVO DE POSICIONAMIENTO Y CALIBRACION
Este dispositivo consiste en un artilugio de metacrilato (por su nulo efecto de
artefacto) similar a un tradicional Plano de Fox, tal y como se muestra en la siguiente
ilustración, en el que coinciden una estructura en U con ángulos de 90º, a cuyo
extremo más corto, va unida una unidad de mordida que determina el plano oclusal
del paciente al estabilizarla en el maxilar superior o inferior, según sea la zona a
estudiar (Fig.23).
Sobre la unidad de mordida rígida se colocó un rodete de mordida de
termoendurecimiento (material tipo Godiva) con el fin de acoplarlo a los dientes
remanentes del paciente (en caso de poseerlos) o a la férula radiológica fruto de un
montaje de dientes, en casos de pacientes totalmente edéntulos.
El dispositivo, permite un correcto posicionamiento del paciente en base a su
plano oclusal, ya que el extremo más largo (que reproduce fielmente el plano oclusal
bucal del paciente) quedaría situado por fuera de la cara del paciente permitiendo al
técnico radiólogo una óptima colocación y estabilización del paciente al hacer
coincidir los punteros láser de que dispone el aparato con este extremo extraoral. Un
ejemplo de ello queda ilustrado en la siguiente figura (Fig.24).
Figura 23: Dispositivode posicionamiento ycalibración
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
168
Además, y con el fin de poder calibrar de forma simultánea la densidades, se
le incorporó en el eje de la estructura principal un conjunto de 4 cilindros de
hidroxiapatita cálcica, que permitiesen obtener una calibración fiel de las unidades
Hounsfield de densitometría ósea. Con el fin de identificar cada uno de esta
estructuras de calibración, la empresa Cirs de
Norfolk. Virginia. USA, ha asignado a
cada cilindro un código de color correspondiente a una densidad determinada. De
esta forma poseemos un abanico de calibración desde huesos de baja densidad ahuesos más compactos. En la siguiente figura podemos ver un detalle del sistema de
calibración (Fig.25).
En la tabla siguiente (Tabla 6), se especifican las densidades tanto
electrónicas y físicas como sus correspondencias en unidades Hounsfield.
Figura 24:Posicionamiento deldispositivo en el
paciente
Figura 25: Detallede los cilindros deHA en eldispositivo
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
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4.5 REALIZACIÓN DE TOMOGRAFÍAS COMPUTERIZADAS
Para la realización de las tomografías computerizadas se utilizó un escáner
TOSHIBA AQUILION TSX-101A (Toshiba Medical Systems Corporation) de
cuerpo entero, con sistema de exploración CT de corte múltiple y con capacidad de
corte de hasta 0.5mm.
El escáner, en la reconstrucción de las imágenes, emplea una técnica de
reconstrucción helicoidal TCOT con el fin de disminuir los artefactos producidos.
Además, dado que realiza una media de entre 64-80 cortes por segundo, es capaz de
explorar una zona de 30 cm en 7,5 s disminuyendo el tiempo de permanencia inmóvil
del paciente. Para todas las mandíbulas se aplicaron los mismos parámetros de
intensidad y de potencia: 120 Kv, 150 mA, 1mm de grosor de corte y 1 mm de
incremento de corte.
Los datos fueron generados en formato DICOM (Digital Imaging and
Communications in Medicine), grabados en un DVD, y transferidos a un Software de
planificación implantológica SIMPLANTTM (Materialise Dental, Leuven Belgium).
La elección de este tipo de programa, responde a su amplia justificación en laliteratura científica que sustenta su utilización, sin atender a ningún otro motivo, ni
poseer conflicto de intereses con ésta o alguna otra compañía que se mencione en el
presente estudio. Además es un programa con gran versatilidad y sencillez de
utilización en cuanto a mediciones longitudinales y densitométricas (Monlleó, 2005;
Verdonck, 2008).
De este modo se introdujeron las mandíbulas de la muestra de una en una enla caja de metacrilato llena del gel de base acuosa, con el fin de simular tejidos
blandos y evitar las dispersiones de los rayos X.
La primera tomografía se realizó con los parámetros establecidos de
antemano y situando el corte axial primario paralelo al plano basal del hueso
mandibular, que coincide con la base de la caja de metacrilato. Una vez terminada
ésta, se repitió una segunda tomografía (ejecutada por el mismo técnico y con el
mismo aparato de escáner) con los mismos parámetros de kilovoltaje y miliamperaje
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4. MATERIAL Y MÉTODOS
171
y con el plano axial paralelo al plano oclusal de las mandíbulas, que era el
establecido por los rodetes de cera.
Este plano oclusal era visualizado gracias al dispositivo de posicionamiento y
calibración, que permitía conocer la inclinación de dicho plano oclusal desde fuera
de la caja de metacrilato, tal y como podemos observar en las siguientes ilustraciones
(Fig. 26).
Las imágenes obtenidas se grabaron en formato DICOM, de forma
individualizada en DVD de grabación. De esta forma pudimos valorar la influencia
del posicionamiento del paciente en la exactitud y reproducibilidad de las
mediciones, así como la exactitud de las mediciones densitométricas, al poderlas
comparar con unos cilindros de medidas conocidas.
Figura 26:Posicionamientodel dispositivoen la mandíbula
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
172
4.6 PROGRAMA DE VISUALIZACIÓN Y MEDICIÓN DE
IMÁGENES TOMOGRÁFICAS
Las imágenes generadas por el escáner fueron almacenadas en formato DICOM
( Digital Imaging and Communications in Medicine ), un tipo de formato
ampliamente extendido por su generalización de uso en diversas áreas como
medicina, radiología, informática, así como en implantología etc. (Norton, 2001;
Monlleó, 2005; Olsen, 2005; Ruppin, 2007; Birgull, 2008; Verdonck, 2008; Merheb,
2010).
Estas imágenes en formato DICOM fueron transformadas a través del centro
radiológico TESLA de Elche (Alicante), a cargo del Dr. Julio Sáez, a un formato
compatible con el programa SIMPLANT TM (Materialise Medical, Leuven, Belgium),
comprimiéndose las imágenes originales de 12 bits a 8 bits. De esta forma, tuvimos
las imágenes de las mandíbulas en un programa que nos permite visualizarlas a la
vez que realizar en ellas mediciones, tanto longitudinales como densitométricas, a
través del posicionamiento de pequeños R.O.I. (Region of Interest) circulares de área
conocida. Estas regiones de interés nos proporcionan la información objetiva de la
densidad mineral ósea contenida en su área interior, así como la desviación típica de
la misma (Verdonck, 2008 ).
La utilización de programas informáticos para el manejo de las imágenes de
las CT, está ampliamente abastecida en la literatura científica, de hecho Martínez, en
2001 confirma que los programas de CT facilitan la evaluación de la densidad de
hueso en unidades HU.
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4. MATERIAL Y MÉTODOS
173
4.7 SELECCIÓN DE R.O.I. (REGION OF INTEREST)
La elección de los ROI oportunos es un tema de suma importancia y analizado
concienzudamente por diversos autores (Buroni, 2004; Capiglioni, 2006; Katsumata,
2007; etc.), en lo que se refiere a tamaño, localización y situación exacta dentro de
corte sagital. Estos ROI consisten en unas determinadas áreas (ya sean circulares o
rectangulares) de mediciones conocidas en mm2, las cuales se sitúan en el corte
tomográfico a estudiar, y el programa informático le asigna un valor densitométrico
en unidades HU (Hounsfield) generado sobre la base a una escala de grises.
La selección del ROI debería realizarse en el plano axial, ya que es el más
sensible a los cambios de mineralización ósea del hueso trabecular (Capiglioni,
2006) y porque el plano axial es el que realmente proporciona el escáner al emitir la
radiación; el resto de cortes son un reformateo informático de las imágenes previas.
Luego este es el plano más exacto de los contenidos en una tomografía
computerizada.
Se recomienda el uso de cortes axiales de 1mm como máximo, ya que cortesmás anchos harían aumentar el tamaño del Voxel, creando más ruido en las imágenes
y distorsionando la medición de la densidad (Katsumata, 2007). Aunque, por razones
de utilidad en implantología y por no necesitar ver evoluciones o cambios en DMO
sino datos concretos, nosotros los seleccionamos en los cortes sagitales. Cabe señalar
que no hay estudios que demuestren una relevancia significativa en la elección de un
corte u otro para la medición de la densidad ósea, siquiera sobre las zonas concretas
en las cuales se debe analizar la DMO maxilar.
Dadas estas premisas, se seleccionaron para nuestro estudio y teniendo en
cuenta los marcadores radiopacos de plomo, unos 20-25 cortes sagitales por
mandíbula y se localizó y se analizó la densidad de una región de interés (ROI) por
corte sagital de las mandíbulas del primer escaneado para luego compararla con la
densidad correspondiente al mismo ROI pero de las mandíbulas del segundo
escaneado.
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El programa informático es capaz de calcular en estas pequeñas regiones de
interés (ROI), la densidad contenida en el mismo (Buroni, 2004), debido a que se
puede calcular, conociendo gracias a la tomografía computerizada, la intensidad
emitida y recibida, la atenuación o porción de energía absorbida por el hueso, que
será proporcional a la densidad del mismo atravesado. El resultado final de la
reconstrucción de cada sección es una matriz de números, a cada uno de los cuales le
es asignado un elemento de la imagen llamado píxel ( picture element ), formándose
un mapa de píxeles correspondientes a coeficientes de atenuación lineal de los tejidos
(Verdonck, 2008).
La visualización de la imagen se realiza utilizando una escala de grises. Los
valores almacenados en esta matriz son proporcionales al coeficiente de atenuación
del tejido situado espacialmente en la misma posición que el píxel correspondiente.
A estos valores se los denomina números CT y son calculados de acuerdo con la
siguiente expresión:
"# $ % ! &'()*+', - . / ! '01' - . 2 3 4
donde E representa la energía efectiva del haz de rayos X.
µ material y µ agua son los coeficientes lineales de atenuación del agua y del material en estudio
respectivamente.
K es una constante que depende del diseño del equipo.
Universalmente se ha adoptado la escala Hounsfield , que asigna el valor cero
(0) al agua y el -1024 al aire. De esta forma, los materiales más densos como el tejido
cortical óseo o los metales permanecen en un rango que abarca desde cero hasta 1000
o 3000 unidades Hounsfield (HU), dependiendo de la escala utilizada por el
tomógrafo. El tejido graso obtendría un valor de 110 HU, mientras que el músculo
alrededor de 40.
Las imágenes de CT son procesadas seleccionando un “centro” (level ) y
definiendo un “ancho de ventana” (window) que incluya el rango de valores
Hounsfield de interés (determinado por la densidad del tejido en estudio). En estesentido, a todos los valores que estén por encima del máximo de unidades HU se les
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! Situamos el cursor en la ventana de cortes axiales a nivel del ángulo supero-
vestibular de la tira radiográfica contenida en la cera. El software Simplant permite
visualizar el corte sagital correspondiente a dicha localización como observamos en
la siguiente figura (Fig.29).
! Ya en este momento, tal y como se muestra en la figura anterior, se intenta
siempre situar el ROI en hueso trabecular excluyendo el cortical (Naitoh, 2009). Este
mismo procedimiento es el que realizamos en cada mandíbula dos veces, la primera
analizando los ROI en los cortes sagitales con el plano de referencia paralelo al
hueso basal y, la segunda, los mismos ROI (tamaño y localización) en los cortessagitales, pero con el plano de referencia paralelo al plano oclusal.
! El tamaño del ROI en superficie en los distintos cortes a comparar ha de ser el
mismo o parecido para ambos cortes sagitales, ya que las densidades obtenidas son
densidades medias del área del ROI, por lo que pequeñas variaciones de tamaño no
van a influir en el resultado.
! El posicionamiento del ROI ha de ser simétrico en ambos cortes. Para ello se
tomaron puntos de referencia comunes existentes, como el nervio dentario inferior, el
hueso cortical crestal, el hueso cortical basal o el inicio de la tira radiográfica. En la
siguiente ilustración, podemos observar las referencias comunes utilizadas (Fig.30).
Figura 29: Cortesagital del CT
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4.8 CALIBRACIÓN DE LAS TOMOGRAFÍAS
COMPUTERIZADAS
El objetivo de esta segunda fase del estudio fue evaluar la precisión de las
densitometrías obtenidas. La precisión es la capacidad del sistema a tener resultados
consistentes, similares en evaluaciones repetidas (Díez, 2003). Los cambios de
variación que presentan los estudios de densitometría ósea pueden afectar el criterio
de tratamiento del paciente.
En cuanto a las unidades de medición de la densidad , no hay un consenso
específico sobre cual es la ideal. Tenemos autores que miden en mgr/cm3 (expresa
densidad mineral física de un volumen), otros en mgr/cm2 (expresa un área por lo
que realmente no es una unidad de densidad), otros lo miden como densidad
electrónica (debido a que es la masa densa de electrones del hueso la que produce la
atenuación al paso de la radiación y otros en unidades Hounsfield (HU), que hace
referencia a la densidad fotográfica (según la escala de grises de la Tomografía
Computerizada)
La escala Hounsfield es una escala estandarizada y aceptada para informar y
visualizar sobre los valores de densidad en el CT. Aunque probablemente no sea la
medida ideal de la densidad, sí nos proporciona un marco único e integral con un
lenguaje de comunicación común a todos los profesionales de la rama médica. Sobre
esta escala hay un amplio campo de estudio, habiéndose establecido numerosos
protocolos quirúrgicos concretos para la consecución de un mayor éxito en
implantología. En realidad, no supone mayor problema el uso de una escala u otra, lo
que realmente importa es que utilicemos siempre la misma y que los valores sean
reproducibles, fiables y precisos. En definitiva, es de unidades Hounsfield de lo que
vamos a hablar, que hacen referencia a las distintas atenuaciones que experimentan
los rayos X según la densidad electrónica que atraviesen (Thomas, 1999; Meyer,
2010).
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4. MATERIAL Y MÉTODOS
179
Existe una relación entre los valores de CT obtenidos en unidades HU y la
densidad electrónica, de tal forma que para HU<100, siguen el patrón " e= HU/1000
+1,00. Para HU>100, donde estaría el hueso , " e= HU/1950 +1,00) (Thomas, 1999),
del mismo modo que una relación entre la densidad física (mgr/cm
3
) y las unidadesHounsfield. Este dato es importante también, ya que la mayoría de las mediciones de
densidad en el organismo en general con fines de diagnóstico de la osteoporosis, se
realizan en mgr/cm3, por lo que disponemos de un mismo lenguaje a la hora de
hablar de osteoporosis general y osteoporosis mandibular.
Una vez comparadas las densidades sitio-específicas de las dos tomografías
computerizadas, nos dispusimos a averiguar cuál era el patrón de oro o el gold
standard, con el fin de poder establecer una regla de densitometría precisa en cada
una de nuestras mediciones, eliminando errores causados por artefactos, compresión
y descompresión de imágenes, alteraciones en kilovoltaje y miliamperaje, etc. Para
ello, introdujimos en este estudio, un nuevo parámetro, la calibración. Como se ha
venido explicando a lo largo del presente texto, la calibración puede ser no
simultánea, (realizada al aparato de CT mediante unos dispositivos llamados
fantomas de calibración) o simultánea que es la que se realiza en cada paciente de
forma individual. En este estudio, la calibración que se hizo fue simultánea o
intraoperatoria de cada mandíbula, y es la que nos permitió saber si las mediciones
que obtuvimos de la densidad mineral ósea en cada corte eran reales o no. Cabe decir
que la posible inexactitud de los valores obtenidos, por pequeña que sea, necesita ser
cuantificada, debido a la gran importancia que tiene la densidad ósea en la
planificación implantológica prequirúrgica, como hemos podido comprobar
previamente.
Algunos autores, previamente, han utilizado la calibración de la tomografía
computerizada con fines dentales (Bassi, 1999; Homolka, 2002; Beer, 2003;
Verdonck, 2008; Naitoh, 2009) de forma similar a la expuesta en el presente estudio.
Otros, como Ramírez, en 2010, lo han utilizado de forma más rudimentaria para
radiografías de acetato, a las cuales se les hace una fotografía digital para
almacenarlas. Incluso en estos casos se ha estado realizando la calibración tanto de
las mediciones longitudinales como de las densidades.
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180
López-Quiles, en un reciente artículo de 2010, estableció la necesidad de
calibrar los escáneres maxilares, primero, a través de una calibración del aparato en
sí y, posteriormente, de forma individual a cada maxilar escaneado debido a la
variabilidad de datos densitométricos que se obtienen al seleccionar en implantología
unos ROI no lo suficientemente grandes como para que el programa informático
produzca datos fiables. De esta forma, se pueden comparar los valores obtenidos en
el fantomas con los reales y, así, poder calcular un factor de corrección.
Utilizaron, además, un fantomas de uso habitual en exploraciones de
columna, con las consiguientes dificultades de posicionamiento junto al paciente,
teniéndolo que situar en la camilla de manera que se les imposibilitaba la utilización
del cefalostato (necesario en el posicionamiento e inmovilización de la cabeza del
paciente ).
Por una parte, Slotte, en 2003, midió la densidad ósea mediante
histomorfometría con el microscopio óptico pero calibró cada medición con una
regla que contienen un calibrador conocido. En cambio Naitoh, en 2007, utilizó un
sistema de calibración similar al propuesto en el presente estudio mediante la
utilización de bloques de hidroxiapatita de 0, 100, 200, 300 y 400 mgr/cm3.
En este sentido, Denissen, en 1999, estableció dos términos de suma
importancia en calibración:
! Precisión; según el cual un método es preciso cuando presenta una mínima
variación aleatoria obtenida por la repetición de la medición en el mismo
espécimen.
! Exactitud; es decir, un instrumento es exacto cuando tiene la habilidad de dar
los mismos valores que los obtenidos por otro método independiente.
Un método no invasivo de medición de la exactitud de un aparato es la
utilización del mismo de forma conjunta con un fantomas de calibración de medidas
conocidas. Las densidades obtenidas mediante DEXA o CT deben ser corregidas por
las conocidas del fantomas de calibración. Esto crea un factor de corrección (!):
!= DMO real del fantomas/DMO obtenida del fantomas
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4. MATERIAL Y MÉTODOS
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De tal forma que:
DMO real ósea = DMO ósea obtenida x ! (factor de corrección)
Otros estudios confirman la linealidad de este factor de corrección (Denissen,
1999; Verdonck, 2008).
Analizando la literatura existente, hemos encontrado cinco patentes de
dispositivos publicadas para calibrar los aparatos de radiodiagnóstico, entre ellos el
CT. Vamos a presentar algunos de los estudios más relevantes:
! Arnold, en 1994, diseñó un dispositivo a base de sulfato cálcico con el fin de
colocarlo al lado de la zona a irradiar de cada paciente y, de esa forma, al escanearlo
conjuntamente, corregir y calibrar las densidades al obtener un mismo espectro de
atenuación. Postuló la obligación de la calibración, al existir factores que
distorsionan la precisión de las mediciones, como cantidad de músculo y grasa de
cada paciente, artefactos, propiedades del haz de rayos x de cada aparato…Opina
además que la hidroxiapatita cálcica supondría un mejor elemento de calibración.
! Kalender, en 1993, diseñó en su patente un fantomas de calibración con
forma de vértebra lumbar para calibrar tanto los DEXA como los CT en las
densitometrías lumbares para el control de la osteoporosis. Cada parte de la vértebra
se medía con una densidad determinada y con diferenciación tanto de cortical como
de trabecular. Utilizó hidroxiapatita cálcica con valores de 0-800 mgr/cm3, de esa
forma poder calibrar tanto esponjosa como cortical.
! Gohno, en 1996 y Ozaki, en 1991, diseñaron unos dispositivos a base de
hidroxiapatita cálcica para situar en la camilla del paciente y poderlo escanear
conjuntamente.
! Fivez, en 1996, diseñó un artilugio a base de una mezcla de componentes en
tubos a base de aluminio y policarbonato otorgando un espectro policromático de
atenuaciones.
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Para la calibración intraoperatoria de cada tomografía helicoidal, como se ha
mencionado anteriormente, se colocaron en el dispositivo de posicionamiento y
calibración diseñado, 4 cilindros de hidroxiapatita cálcica de 5 mm de diámetro y 50
mm de longitud. Estos cilindros (CIRS Tissue Simulation and phantom technology.
Norfolk. Virginia. USA) están construidos expresamente para la calibración de las
densidades óseas en los escáneres, presentando densidades conocidas y diferenciadas
por una sencilla guía de colores.
Así, en cada tomografía computerizada realizada a cada una de las 70
mandíbulas, se colocó dicho posicionador, obteniendo un total del 70 escáneres de
mandíbulas paralelos al hueso basal con calibración simultánea y otros 70 escáneres
de mandíbulas paralelos al plano oclusal con calibración simultánea.
Vamos a detallar a continuación el método empleado para la calibración y
ajuste de las medidas obtenidas:
La calibración de las tomografías se llevó a cabo comparando los valores HU
de los aditamentos de hidroxiapatita con los valores teóricos de los mismos, tal y
como postula Taylor, en 2002 y confirmaron en su estudio Naitoh, en 2007 y
Verdonck, en 2008 en el que se extrapolan los valores HU a valores de BMD en
mgr/cm3.
De esta forma, en cada escáner, se obtuvo el factor de corrección (!)
necesario para hallar la DMO real:
!= DMO real del fantomas / DMO obtenida del fantomas
DMO real ósea = DMO ósea obtenida x ! (factor de corrección)
1º. En cada tomografía computerizada mandibular se seleccionaron los
cortes sagitales donde se visualizaba el cilindro de hidroxiapatita y, mediante la
incorporación de un ROI de las mismas dimensiones que los obtenidos
anteriormente, se obtuvo la densidad del aditamento de hidroxiapatita en dicho CT.
Con el fin de obtener una mayor precisión, se colocaron 10 ROI en cada aditamento,
los cuales proporcionaron 10 mediciones de densidad, calculando posteriormente la
media aritmética de los mismos tal y como se muestra a continuación (Fig. 31).
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3º. Por último, una vez calculado el factor de corrección (!) en cada
Tomografía Computerizada mandibular, se obtuvo el valor real de densidad ósea, el
gold standard que nos permitía averiguar si los datos densitométricos obtenidos en
los escáneres de nuestros pacientes eran precisos y/o exactos o no. Este valor real, se
calculó mediante la fórmula;
DMO real ósea = DMO ósea obtenida x ! (factor de corrección)
En resumen, se han analizado 70 mandíbulas en cómputos globales a una
media de 22 cortes por mandíbula, dando un total de 1540 datos densitométricos para
el plano basal y otros 1540 datos para el plano oclusal. Estos 3080 datos, fueroncomparados con sus respectivos 3080 datos de densidad reales del patrón de oro o
gold standard hallado.
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4. MATERIAL Y MÉTODOS
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4.9 ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Para conseguir los objetivos propuestos, analizamos los datos obtenidos en las 70
mandíbulas mediante PASW Statistics 18 versión 18.0.0. y Forest Plot Viewerversión 1.1, en colaboración con el Departamento de Psicología de la Salud de la
Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche. Teniendo en cuenta que se
midieron los DMO de 22 cortes sagitales para cada una de ellas en cuatro
condiciones, el plano de referencia (basal y Fox) y el tipo de medida (calibrada y
estimada), nuestra matriz de datos de partida contenía 88 variables en 70 mandíbulas.
Como paso previo al análisis de los datos, se procedió a la inspección de estos a
fin de detectar posibles anomalías y depurar la matriz. De este modo, realizamos unanálisis exploratorio de cada una de las 88 variables mencionadas.
Tras los estudios exploratorios de las matrices de datos, nos planteamos, de
forma inicial, un análisis para averiguar si existían diferencias significativas en todas
las condiciones estudiadas, tanto en el tipo de plano de referencia axial utilizado
(basal y Fox), en el tipo de medidas (calibradas y estimadas), en las 20 áreas de
densidad registradas, así como posibles efectos de interacción significativos en todas
ellas. Dado que todas las mandíbulas pasaron por todas las condicionesexperimentales, se procedió a un análisis de medidas repetidas con los factores intra-
sujetos plano, tipo y áreas, con dos, dos y 20 niveles, respectivamente. Para la
interpretación de todos los resultados se utilizó un nivel de significación # = 0,05.
Con el fin de obtener los intervalos de confianza de los tamaños del efecto,
además de una estimación combinada del efecto global , entendido como el grado en
que el efecto del tratamiento está presente en la población (Glass, 1976), se recurrió a
procedimientos propios del meta-análisis, técnica que, desde hace algunas décadas,
se ha convertido en una importante fuente de pruebas en todas las disciplinas
médicas (Wallace, 2009). Una vez obtenidas las medidas estandarizadas del tamaño
del efecto en cada experimento, el meta-análisis las combina obteniendo una
estimación media del tamaño del efecto global. Además, en nuestro caso, como las
medidas de densidad se han tomado de forma incidental dentro de un campo más o
menos concreto, como puede ser el corte sagital de donde proceden, asumimos la
elección de un modelo de efectos aleatorios para el análisis.
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5. RESULTADOS
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5. RESULTADOS
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A lo largo de las páginas siguientes vamos a mostrar los principales resultados
obtenidos tras los análisis de los datos.
Como resultado de la exploración se observó que las mandíbulas 31 y 32carecían de un número importante de datos: 32 omisiones en la primera y 36 en la
segunda. Estas ausencias correspondían a condiciones concretas: basal para la
primera y basal calibrada en la segunda. Cabe decir que, aunque el análisis
multivariante no exige diseños equilibrados, la carencia de datos no podía
considerarse aleatoria, con lo que decidimos eliminar el registro de estas mandíbulas.
Por otro lado, con respecto a las áreas de densidad medidas, la 22 fue
descartada de todos los análisis por tratarse de una constante. Por su parte, la medida21 sólo fue observada en 19 de las 70 mandíbulas, por lo que también se eliminó de
los análisis.
Teniendo en cuenta lo anterior, se realizó de nuevo la exploración de la
matriz sin las variables ni las mandíbulas mencionadas. Las pruebas de Kolmogorov-
Smirnov y de Shapiro-Wilks no arrojaron alejamientos estadísticamente significativos
de la normalidad. Así mismo, no se detectó caso extremo alguno.
Además, para el análisis posterior de comparaciones de las condiciones basal
estimada, basal calibrada, Fox estimada y Fox calibrada, se combinaron los datos
de las 68 mandíbulas en estas cuatro situaciones. A continuación se realizaron
nuevos análisis exploratorios de las variables, obteniendo las medias, las
desviaciones típicas, las medias recortadas, los valores extremos, las pruebas de
normalidad y los gráficos de Tukey. Las cuatro condiciones analizadas no mostraron
casos extremos ni alejamientos estadísticamente significativos de la distribución
normal. Los resultados se muestran a continuación:
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5. RESULTADOS
195
Ante esta situación de incumplimiento del supuesto, podemos plantearnos dos
alternativas. La primera de ellas consiste en basar nuestras decisiones sobre la
igualdad de medias en la aproximación multivariada, tratándose de una elección
apropiada ya que no exige esfericidad. De este modo, presentamos en la siguiente
tabla los estadísticos Pillai, Wilks, Hotelling y Roy resultantes de los contrastes
multivariados:
CONTRASTES MULTIVARIADOS
Contrastes multivariadosb
Efecto Valor F Gl de la hipótesis Gl del error Sig.
Traza de Pillai ,065 3,323a 1,000 48,000 ,075
Lambda de Wilks ,935 3,323a 1,000 48,000 ,075
Traza de Hotelling ,069 3,323a 1,000 48,000 ,075
Plano
Raíz mayor de Roy ,069 3,323a 1,000 48,000 ,075
Traza de Pillai ,073 3,782a 1,000 48,000 ,058
Lambda de Wilks ,927 3,782a 1,000 48,000 ,058
Traza de Hotelling ,079 3,782a 1,000 48,000 ,058
Tipo
Raíz mayor de Roy ,079 3,782a 1,000 48,000 ,058
Traza de Pillai ,737 4,418a 19,000 30,000 ,000
Lambda de Wilks ,263 4,418a 19,000 30,000 ,000
Traza de Hotelling 2,798 4,418a 19,000 30,000 ,000
Áreas
Raíz mayor de Roy 2,798 4,418a 19,000 30,000 ,000
Traza de Pillai ,002 ,092a 1,000 48,000 ,763
Lambda de Wilks ,998 ,092a 1,000 48,000 ,763
Traza de Hotelling ,002 ,092a 1,000 48,000 ,763
Plano * tipo
Raíz mayor de Roy ,002 ,092a 1,000 48,000 ,763
Traza de Pillai ,322 ,750a 19,000 30,000 ,741
Lambda de Wilks ,678 ,750a 19,000 30,000 ,741
Traza de Hotelling ,475 ,750a 19,000 30,000 ,741
Plano * Áreas
Raíz mayor de Roy ,475 ,750a 19,000 30,000 ,741
Traza de Pillai ,694 3,587a 19,000 30,000 ,001
Lambda de Wilks ,306 3,587a 19,000 30,000 ,001
Traza de Hotelling 2,272 3,587a 19,000 30,000 ,001
Tipo * Áreas
Raíz mayor de Roy 2,272 3,587a 19,000 30,000 ,001
Traza de Pillai ,385 ,988a 19,000 30,000 ,500
Lambda de Wilks ,615 ,988
a
19,000 30,000 ,500
Plano * Tipo * Áreas
Traza de Hotelling ,625 ,988a 19,000 30,000 ,500
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
196
Raíz mayor de Roy ,625 ,988a 19,000 30,000 ,500
a. Estadístico exacto
b. Diseño: Intersección
Diseño intra-sujetos: Plano + Tipo + Áreas + Plano * Tipo + Plano * Áreas + Tipo * Áreas + Plano * Tipo * Áreas
La primera inspección de la tabla nos lleva al análisis del efecto de
interacción de segundo orden plano x tipo x áreas. Dado que no es estadísticamente
significativo, procedemos al examen de los efectos de interacción de primer orden.
En este caso, sólo la condición tipo x áreas resulta estadísticamente significativa
(señalada en negrilla), no así las condiciones plano x tipo ni plano x áreas. Debido a
la presencia un efecto de interacción significativo, los factores principales plano, tipo y áreas no se pueden, ni deben, interpretar. Los resultados obtenidos indican que las
densidades dependen del tipo de medida; en otras palabras, no se pueden interpretar
aisladamente las diferencias entre las áreas de densidad registradas sin tener en
cuenta si han sido tomadas de forma calibrada o estimada.
La otra alternativa al incumplimiento del supuesto de esfericidad consiste en
utilizar los estadísticos F univariados aplicando el factor de corrección épsilon, que
expresa el grado en que la matriz de varianzas-covarianzas se aleja de la esfericidad(en condiciones de esfericidad perfecta, este índice es igual a 1).
La siguiente tabla ofrece dos estimaciones de épsilon: Greenhouse-Geisser y
Huynh-Feldt . Un tercer valor, Límite inferior , nos proporciona el valor que adoptaría
épsilon en el caso de incumplimiento extremo del supuesto de esfericidad. Para poder
utilizar los estadísticos F univariados en este caso se deben ajustar los grados de
libertad utilizando las estimaciones de épsilon. Estos valores corregidos y sus
correspondientes significaciones se presentan en la siguiente tabla:
PRUEBAS DE EFECTOS INTRA-SUJETOS
Origen Suma de
cuadrados tipo III gl
Media
cuadrática F Sig.
Esfericidad asumida 371772,496 1 371772,496 3,323 ,075Plano
Greenhouse-Geisser
371772,496 1,000 371772,496 3,323 ,075
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
198
Límite-inferior 1612394,125 1,000 1612394,125 1,266 ,266
Esfericidad asumida 6,115E7 912 67052,601
Greenhouse-
Geisser
6,115E7 591,938 103308,092
Huynh-Feldt 6,115E7 810,502 75449,497
Error(Plano*Áreas)
Límite-inferior 6,115E7 48,000 1273999,414
Esfericidad asumida 317921,536 19 16732,712 6,669 ,000
Greenhouse-
Geisser
317921,536 10,850 29302,037 6,669 ,000
Huynh-Feldt 317921,536 14,257 22299,732 6,669 ,000
Tipo * Áreas
Límite-inferior 317921,536 1,000 317921,536 6,669 ,013
Esfericidad asumida 2288172,717 912 2508,961
Greenhouse-
Geisser
2288172,717 520,791 4393,650
Huynh-Feldt 2288172,717 684,324 3343,700
Error(Tipo*Áreas)
Límite-inferior 2288172,717 48,000 47670,265
Esfericidad asumida 9301,753 19 489,566 ,821 ,683
Greenhouse-
Geisser
9301,753 9,887 940,795 ,821 ,607
Huynh-Feldt 9301,753 12,659 734,797 ,821 ,635
Tipo * Subtipo * Medidas
Límite-inferior 9301,753 1,000 9301,753 ,821 ,369
Esfericidad asumida 543955,715 912 596,443
Greenhouse-
Geisser
543955,715 474,582 1146,180
Huynh-Feldt 543955,715 607,629 895,210
Error(Tipo*Subtipo*Medidas)
Límite-inferior 543955,715 48,000 11332,411
De nuevo, los resultados nos muestran que el efecto de interacción de
segundo orden plano x tipo x áreas no es estadísticamente significativo. Tampoco lo
son las interacciones de primer orden plano x áreas ni plano x tipo. Sin embargo, sí
existe un efecto de interacción estadísticamente significativo, tipo x áreas (señalado
en negrilla), por lo que las 20 áreas de densidad medidas en su conjunto muestran
diferencias en función de si se toman de forma calibrada o estimada. Los efectos
principales, plano, tipo y áreas, como antes, no pueden ser interpretados, por tanto,
aisladamente. Como podemos apreciar, tanto la solución multivariada comounivariada nos llevan a las mismas conclusiones.
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
200
ESTADÍSTICOS DESCRIPTIVOS DEL EFECTO SUBTIPO POR MEDIDAS
Intervalo de confianza 95%Tipo Áreas
Media Error típ. Límite inferior Límite superior
1 -103,568 48,685 -201,457 -5,680
2 -40,346 50,099 -141,078 60,385
3 -18,036 43,292 -105,080 69,009
4 17,793 45,047 -72,781 108,367
5 77,932 56,202 -35,069 190,933
6 132,826 56,904 18,413 247,240
7 ,171 55,612 -111,644 111,987
8 79,832 59,432 -39,664 199,328
9 133,794 56,957 19,274 248,314
10 231,033 71,384 87,505 374,561
11 365,261 65,095 234,378 496,144
12 296,084 58,512 178,438 413,730
13 153,894 57,978 37,321 270,467
14 51,209 54,847 -59,067 161,486
15 -51,925 44,592 -141,583 37,733
16 -51,796 50,921 -154,180 50,588
17 3,466 50,324 -97,718 104,650
18 28,143 48,640 -69,654 125,939
19 -33,761 47,690 -129,648 62,126
Calibrada
Estimada
20 -94,332 57,699 -210,343 21,679
1 -87,635 41,587 -171,252 -4,018
2 -34,138 43,415 -121,430 53,154
3 -12,161 36,650 -85,851 61,528
4 15,038 38,751 -62,876 92,952
5 67,207 48,166 -29,638 164,052
6 111,799 48,433 14,418 209,180
7 1,219 47,631 -94,549 96,987
8 67,746 50,571 -33,934 169,426
9 114,987 49,409 15,643 214,330
10 199,262 61,822 74,961 323,563
11 312,348 56,468 198,811 425,884
12 255,778 50,595 154,049 357,507
13 135,372 51,092 32,644 238,099
Estimada Estimada
14 41,582 47,640 -54,205 137,370
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
204
TAMAÑOS DEL EFECTO EN LA CONDICIÓN Calibrada / Ajustada
95% Intervalo deconfianza para la
diferenciadiferencia
de medias DT
error típico
de la media inferior superior |d| % r
Par 1 Estimada1 - Calibrada1 -16,44 62,70 5,38 -27,08 -5,81 0,26 60,34 -0,13
Par 2 Estimada 2 - Calibrada2 -7,96 55,72 4,78 -17,41 1,49 0,14 55,68 -0,07
Par 3 Estimada 3 - Calibrada3 -4,89 59,61 5,11 -15,00 5,22 0,08 53,27 -0,04
Par 4 Estimada 4 - Calibrada4 3,66 64,63 5,54 -7,30 14,63 0,06 52,26 0,03
Par 5 Estimada 5 - Calibrada5 9,15 65,35 5,60 -1,93 20,23 0,14 55,57 0,07
Par 6 Estimada 6 - Calibrada6 22,53 64,81 5,56 11,54 33,52 0,35 63,59 0,17
Par 7 Estimada 7 - Calibrada7 0,92 62,44 5,35 -9,67 11,51 0,01 50,59 0,01
Par 8 Estimada8 - Calibrada8 10,66 63,27 5,42 -,06 21,39 0,17 56,69 0,08
Par 9 Estimada9 - Calibrada9 24,25 67,75 5,81 12,76 35,74 0,36 63,98 0,18Par 10 Estimada10 - Calibrada10 38,15 79,02 6,78 24,75 51,55 0,48 68,54 0,23
Par 11 Estimada11 - Calibrada11 45,45 70,62 6,06 33,47 57,42 0,64 74,01 0,31
Par 12 Estimada12 - Calibrada12 26,23 67,57 5,79 14,77 37,69 0,39 65,11 0,19
Par 13 Estimada13 - Calibrada13 14,53 65,60 5,62 3,40 25,65 0,22 58,76 0,11
Par 14 Estimada14 - Calibrada14 6,80 66,05 5,66 -4,40 18,00 0,10 54,10 0,05
Par 15 Estimada15 - Calibrada15 -7,03 54,81 4,70 -16,33 2,26 0,13 55,10 -0,06
Par 16 Estimada16 - Calibrada16 -11,03 57,06 4,93 -20,78 -1,28 0,19 57,67 -0,10
Par 17 Estimada17 - Calibrada17 -7,62 55,71 4,81 -17,14 1,89 0,14 55,44 -0,07
Par 18 Estimada18 - Calibrada18 -4,35 54,88 4,89 -14,03 5,32 0,08 53,16 -0,04
Par 19 Estimada19 - Calibrada19 -7,08 52,04 4,83 -16,65 2,49 0,14 55,41 -0,07
Par 20 Estimada20 - Calibrada20 -13,98 68,86 6,96 -27,79 -0,18 0,20 58,05 -0,10
TAMAÑOS DEL EFECTO EN LA CONDICIÓN Basal Estimada / Basal Calibrada
95% Intervalo deconfianza para la
diferenciadiferenciade medias DT
error típicode la media inferior superior |d| % r
Par 1 Basal Estim1 - Basal Calib1 -18,24 67,07 8,13 -34,48 -2,01 0,27 60,72 -0,13
Par 2 Basal Estim2 - Basal Calib2 -12,43 58,08 7,04 -26,49 1,62 0,21 58,48 -0,11
Par 3 Basal Estim3 - Basal Calib3 -3,30 60,76 7,37 -18,01 11,40 0,05 52,17 -0,03
Par 4 Basal Estim4 - Basal Calib4 1,80 71,45 8,67 -15,49 19,10 0,03 51,01 0,01
Par 5 Basal Estim5 - Basal Calib5 15,15 70,00 8,49 -1,80 32,09 0,22 58,57 0,11
Par 6 Basal Estim6 - Basal Calib6 24,46 64,19 7,78 8,92 40,00 0,38 64,84 0,19
Par 7 Basal Estim7 - Basal Calib7 1,19 66,53 8,07 -14,91 17,30 0,02 50,71 0,01
Par 8 Basal Estim8 - Basal Calib8 10,66 68,08 8,26 -5,82 27,13 0,16 56,22 0,08
Par 9 Basal Estim9 - Basal Calib9 24,61 71,78 8,70 7,23 41,98 0,34 63,41 0,17
Par 10 Basal Estim10 – Basal Calib10 38,91 79,87 9,69 19,58 58,24 0,49 68,70 0,24
Par 11 Basal Estim11 – Basal Calib11 46,35 73,62 8,93 28,53 64,17 0,63 73,55 0,30
8/20/2019 Tesis Densitometría Osea
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5. RESULTADOS
205
Par 12 Basal Estim12 – Basal Calib12 25,60 72,77 8,83 7,99 43,22 0,35 63,75 0,17
Par 13 Basal Estim13 – Basal Calib13 15,39 66,66 8,08 -0,74 31,53 0,23 59,13 0,11
Par 14 Basal Estim14 – Basal Calib14 10,78 70,68 8,57 -6,33 27,89 0,15 56,06 0,08
Par 15 Basal Estim15 – Basal Calib15 -8,90 56,43 6,84 -22,55 4,76 0,16 56,26 -0,08
Par 16 Basal Estim16 – Basal Calib16 -6,57 61,52 7,52 -21,58 8,43 0,11 54,25 -0,05
Par 17 Basal Estim17 – Basal Calib17 -3,57 58,06 7,09 -17,73 10,59 0,06 52,45 -0,03
Par 18 Basal Estim18 – Basal Calib18 -0,43 55,08 6,94 -14,30 13,44 0,01 50,31 -0,00
Par 19 Basal Estim19 – Basal Calib19 -9,72 57,36 7,53 -24,80 5,36 0,17 56,73 -0,08
Par 20 Basal Estim20 – Basal Calib20 -18,70 65,68 9,38 -37,56 0,17 0,28 61,20 -0,14
TAMAÑOS DEL EFECTO EN LA CONDICIÓN Fox Estimada/ Fox Calibrada
95% Intervalo deconfianza para la
diferencia
diferenciade
medias DT
Error típicode la
media inferior superior |d| % r
Par 1 Fox Estimada1 - Fox Calibrada1 -14,64 58,45 7,09 -28,79 -0,49 0,25 59,87-
0,12
Par 2 Fox Estimada2 - Fox Calibrada2 -3,48 53,30 6,46 -16,38 9,42 0,07 52,79-
0,03
Par 3 Fox Estimada3 - Fox Calibrada3 -6,48 58,84 7,14 -20,72 7,77 0,11 54,38-
0,05
Par 4 Fox Estimada4 - Fox Calibrada4 5,53 57,48 6,97 -8,38 19,44 0,10 53,98 0,05
Par 5 Fox Estimada5 - Fox Calibrada5 3,16 60,27 7,31 -11,43 17,75 0,05 51,99 0,02
Par 6 Fox Estimada6 - Fox Calibrada6 20,59 65,83 7,98 4,66 36,53 0,31 62,17 0,15
Par 7 Fox Estimada7 - Fox Calibrada7 0,64 58,57 7,10 -13,54 14,82 0,01 50,40 0,00
Par 8 Fox Estimada8 - Fox Calibrada8 10,67 58,57 7,10 -3,51 24,85 0,18 57,14 0,09
Par 9 Fox Estimada9 - Fox Calibrada9 23,89 63,99 7,76 8,40 39,38 0,37 64,43 0,18
Par
10
Fox Estimada10 - Fox
Calibrada10 37,39 78,75 9,55 18,33 56,45 0,47 68,08 0,23
Par
11
Fox Estimada11 - Fox
Calibrada11 44,55 68,02 8,25 28,08 61,01 0,65 74,22 0,31
Par
12
Fox Estimada12 - Fox
Calibrada12 26,86 62,47 7,58 11,74 41,98 0,43 66,64 0,21
Par
13
Fox Estimada13 - Fox
Calibrada13 13,66 65,00 7,88 -2,08 29,39 0,21 58,32 0,10
Par
14
Fox Estimada14 - Fox
Calibrada14 2,82 61,33 7,44 -12,03 17,67 0,05 51,99 0,02
Par
15
Fox Estimada15 - Fox
Calibrada15 -5,17 53,50 6,49 -18,12 7,78 0,10 53,98-
0,05
Par
16
Fox Estimada16 - Fox
Calibrada16 -15,49 52,30 6,39 -28,25 -2,73 0,30 61,79-
0,15
Par
17
Fox Estimada17 - Fox
Calibrada17 -11,68 53,38 6,52 -24,70 1,34 0,22 58,71-
0,11
Par18
Fox Estimada18 - FoxCalibrada18 -8,28 54,82 6,91 -22,09 5,53 0,15 55,96
-0,07
8/20/2019 Tesis Densitometría Osea
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
206
Par
19
Fox Estimada19 - Fox
Calibrada19 -4,44 46,46 6,10 -16,66 7,78 0,10 53,98-
0,05
Par
20
Fox Estimada20 - Fox
Calibrada20 -9,27 72,27 10,32 -30,03 11,49 0,13 55,17-
0,06
Como se puede observar, en la comparación entre las medidas estimadas y
calibradas, hay 10 tamaños de efecto que superan el valor 0,15. Concretamente, en la
condición Basal Estimada / Basal Calibrada hay 14 y 11 en Fox Estimada / Fox
Calibrada.
Antes de obtener los intervalos de confianza y la estimación del efecto global,
se analizó la homogeneidad de los tamaños de los efectos para determinar si la
variabilidad observada en los resultados puede explicarse como meras fluctuaciones
aleatorias. Para ello, se utilizó la prueba Q (Cochran, 1954), la razón R B (Birge,
1932) y el índice I 2 (Higgins, 2002). La primera de ellas, Q, es una prueba de
significación que se obtienen mediante un sumatorio de diferencias cuadráticas de
cada tamaño del efecto con respecto al promedio ponderado, con una distribución %2k
-; la segunda compara la Q con sus grados de libertad, de forma que valores mayores
que uno indican una varianza entre los tamaños de efecto mayor de la esperada por
error de muestreo y, por último, I2, que compara la diferencia entre Q y sus grados delibertad con el propio valor de Q, es un índice que proporciona el porcentaje del total
de la variabilidad que es debida a la verdadera heterogeneidad entre los estudios, en
otras palabras, se trata de una medida de la magnitud de la verdadera heterogeneidad
en meta-análisis. Los resultados de las pruebas para las tres condiciones estudiadas se
muestran en la siguiente tabla:
PRUEBAS DE HOMOGENEIDAD
Condición Q %219 Rb I2
Estimada - Calibrada 19,15521 30,14 1,00816 0,81030
Basal Estimada – Basal Calibrada 19,19769 30,14 1,010405 1,02976
Fox Estimada – Fox Calibrada 19,01366 30,14 1,000719 0,07184
8/20/2019 Tesis Densitometría Osea
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5. RESULTADOS
207
Dada la falta de heterogeneidad de los tamaños de los efectos en las tres
condiciones analizadas, se procedió a la obtención de los intervalos de confianza y a
la estimación del tamaño del efecto global. Los resultados, para cada una de las tres
condiciones, así como el global, se muestran en las siguientes tablas, en las que
aparece el tamaño de efecto, el error máximo de estimación y los límites de
confianza. Las figuras corresponden a los gráficos de efecto ( forest plot ) del análisis
de efectos aleatorios estimados.
INTERVALOS DE CONFIANZA EN LA CONDICIÓN Estimada - Calibrada
di Error máximo Límite inferior Límite superior
Estimada1 - Calibrada1 -0,26 0,5012 -0,7612 0,2412Estimada 2 - Calibrada2 -0,14 0,5009 -0,6409 0,3609
Estimada 3 - Calibrada3 -0,08 0,5008 -0,5808 0,4208
Estimada 4 - Calibrada4 0,06 0,5008 -0,4408 0,5608
Estimada 5 - Calibrada5 0,14 0,5009 -0,3609 0,6409
Estimada 6 - Calibrada6 0,35 0,5016 -0,1516 0,8516
Estimada 7 - Calibrada7 0,01 0,5007 -0,4907 0,5107
Estimada8 - Calibrada8 0,17 0,5009 -0,3309 0,6709
Estimada9 - Calibrada9 0,36 0,5016 -0,1416 0,8616
Estimada10 - Calibrada10 0,48 0,5024 -0,0224 0,9824
Estimada11 - Calibrada11 0,64 0,5037 0,1363 1,1437
Estimada12 - Calibrada12 0,39 0,5018 -0,1118 0,8918
Estimada13 - Calibrada13 0,22 0,5011 -0,2811 0,7211
Estimada14 - Calibrada14 0,10 0,5008 -0,4008 0,6008
Estimada15 - Calibrada15 -0,13 0,5009 -0,6309 0,3709
Estimada16 - Calibrada16 -0,19 0,5019 -0,6919 0,3119
Estimada17 - Calibrada17 -0,14 0,5017 -0,6417 0,3617
Estimada18 - Calibrada18 -0,08 0,5053 -0,5853 0,4253
Estimada19 - Calibrada19 -0,14 0,5105 -0,6505 0,3705
Estimada20 - Calibrada20 -0,20 0,5225 -0,7225 0,3225
8/20/2019 Tesis Densitometría Osea
http://slidepdf.com/reader/full/tesis-densitometria-osea 208/291
FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
208
GRÁFICO DE EFECTO EN LA CONDICIÓN Estimada - Calibrada
INTERVALOS DE CONFIANZA EN LA CONDICIÓN Basal Estimada-Calibrada
di Error máximo Límite inferior Límite superiorBasal Estim1 - Basal Calib1 -0,27 0,5032 -0,7732 0,2332
Basal Estim2 - Basal Calib2 -0,21 0,5028 -0,7128 0,2928
Basal Estim3 - Basal Calib3 -0,05 0,5022 -0,5522 0,4522
Basal Estim4 - Basal Calib4 0,03 0,5022 -0,4722 0,5322
Basal Estim5 - Basal Calib5 0,22 0,5028 -0,2828 0,7228
Basal Estim6 - Basal Calib6 0,38 0,5042 -0,1242 0,8842
Basal Estim7 - Basal Calib7 0,02 0,5022 -0,4822 0,5222
Basal Estim8 - Basal Calib8 0,16 0,5025 -0,3425 0,6625
Basal Estim9 - Basal Calib9 0,34 0,5038 -0,1638 0,8438
Basal Estim10 – Basal Calib10 0,49 0,5055 -0,0155 0,9955
Basal Estim11 – Basal Calib11 0,63 0,5077 0,1223 1,1377
Basal Estim12 – Basal Calib12 0,35 0,5039 -0,1539 0,8539
Basal Estim13 – Basal Calib13 0,23 0,5029 -0,2729 0,7329
Basal Estim14 – Basal Calib14 0,15 0,5025 -0,3525 0,6525
Basal Estim15 – Basal Calib15 -0,16 0,5025 -0,6625 0,3425
Basal Estim16 – Basal Calib16 -0,11 0,5040 -0,6140 0,3940
Basal Estim17 – Basal Calib17 -0,06 0,5039 -0,5639 0,4439
Basal Estim18 – Basal Calib18 -0,01 0,5110 -0,5210 0,5010
Basal Estim19 – Basal Calib19 -0,17 0,5217 -0,6917 0,3517
8/20/2019 Tesis Densitometría Osea
http://slidepdf.com/reader/full/tesis-densitometria-osea 209/291
5. RESULTADOS
209
Basal Estim20 – Basal Calib20 -0,28 0,5455 -0,8255 0,2655
GRÁFICO DE EFECTO EN LA CONDICIÓN Basal Estimada - Basal Calibrada
INTERVALOS DE CONFIANZA EN LA CONDICIÓN Fox Estimada – Fox Calibrada
di Error máximo Límite inferior Límite superior
Fox Estimada1 – Fox Calibrada1 -0,25 0,5150 -0,7650 0,2650
Fox Estimada2 – Fox Calibrada2 -0,07 0,5143 -0,5843 0,4443
Fox Estimada3 – Fox Calibrada3 -0,11 0,5144 -0,6244 0,4044
Fox Estimada4 – Fox Calibrada4 0,1 0,5143 -0,4143 0,6143
Fox Estimada5 – Fox Calibrada5 0,05 0,5142 -0,4642 0,5642
Fox Estimada6 – Fox Calibrada6 0,31 0,5155 -0,2055 0,8255
Fox Estimada7 – Fox Calibrada7 0,01 0,5142 -0,5042 0,5242Fox Estimada8 – Fox Calibrada8 0,18 0,5146 -0,3346 0,6946
Fox Estimada9 – Fox Calibrada9 0,37 0,5161 -0,1461 0,8861
Fox Estimada10 – Fox Calibrada10 0,47 0,5172 -0,0472 0,9872
Fox Estimada11 – Fox Calibrada11 0,65 0,5200 0,1300 1,1700
Fox Estimada12 – Fox Calibrada12 0,43 0,5167 -0,0867 0,9467
Fox Estimada13 – Fox Calibrada13 0,21 0,5148 -0,3048 0,7248
Fox Estimada14 – Fox Calibrada14 0,05 0,5142 -0,4642 0,5642
Fox Estimada15 – Fox Calibrada15 -0,1 0,5143 -0,6143 0,4143
Fox Estimada16 – Fox Calibrada16 -0,3 0,5171 -0,8171 0,2171Fox Estimada17 – Fox Calibrada17 -0,22 0,5165 -0,7365 0,2965
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
210
Fox Estimada18 – Fox Calibrada18 -0,15 0,5232 -0,6732 0,3732
Fox Estimada19 – Fox Calibrada19 -0,1 0,5329 -0,6329 0,4329
Fox Estimada20 – Fox Calibrada20 -0,13 0,5555 -0,6855 0,4255
GRÁFICO DE EFECTO EN LA CONDICIÓN Fox Estimada - Fox Calibrada
TAMAÑOS DE EFECTO GLOBALES E INTERVALOS DE CONFIANZA
Condición di Error máximo Límite inferior Límite superior
Estimada – Calibrada 0,2139 0,1125 0,1009 0,3269
Basal Estimada – Basal Calibrada 0,2150 0,1133 0,1020 0,3280
Fox Estimada – Fox Calibrada 0,2133 0,1159 0,0973 0,3293
8/20/2019 Tesis Densitometría Osea
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6. DISCUSIÓN
8/20/2019 Tesis Densitometría Osea
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6. DISCUSIÓN
213
6.1 discusión de material y método
En el presente estudio se eligieron 70 mandíbulas humanas para la determinación de
las densidades óseas. La explicación de la utilización de mandíbulas humanas en vez
de maxilares, radica en el hecho de que al estar desecadas y con un período de
defunción elevado, las características del hueso están muy mermadas, habiendo
perdido en la mayor parte de los casos una porción importante del contenido
trabecular. De esta forma, debido al mayor grosor de corticales y mayor densidad
ósea de las mandíbulas frente a los maxilares, se optó por elegir las primeras. El
contenido de hueso trabecular presente en maxilares superiores desecados es bastante
inferior al encontrado en mandíbulas.
Además de lo anterior, a nivel de importancia implantológica, el maxilar
inferior presenta unas condiciones de hueso mejores que las del maxilar superior
garantizando una mayor tasa de éxito implantológico (Turkyilmaz, 2006), a la vez de
ser la muestra más prevalente para los numerosos autores que estudian la influencia
de la condición ósea maxilar, y en especial la densidad ósea, en implantología (Akça,
2001; Beer, 2003; Choel, 2003; Agbaje, 2007; Aguiar, 2008; Hua, 2009).
Para poder realizar las mediciones de densidad mineral ósea (DMO) en los
mismos cortes sagitales y así comparar un mismo corte en las dos tomografías
realizadas, se utilizaron férulas radiográficas con marcadores de plomo situados a lo
largo del plano oclusal de cera y separados una distancia de 5 mm entre ellos.
La utilización de férulas radiográficas es un método que ha surgido
recientemente a partir del desarrollo y mejora de las planificaciones prequirúrgicas.
Es a partir de los últimos años, cuando el uso del CT se ha generalizado en el estudio preimplantológico unido de forma inherente a la utilización de guías radiográficas
(Almog, 2002). La utilización de las férulas radiográficas de forma conjunta con la
tomografía computerizadas del paciente, aporta una información extra, como es la
dimensión exacta del hueso sobre el cual va a ir emplazado el implante, además de la
correlación existente entre los ejes del hueso, corona e implante. Aunque todavía no
está descrita la tasa de éxito de implantes colocados con férula o sin ella.
8/20/2019 Tesis Densitometría Osea
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
214
En cuanto a las férulas radiográficas, se referencian numerosas de ellas en la
literatura revisada. Turkyilmaz, en 2009, presenta varios estudios sobre la
densitometría ósea en los que utiliza de forma repetida las férulas con marcadores
radiopacos en su interior como puede ser la gutapercha. En el presente estudio se
aboga por la utilización de tiras de plomo en las férulas radiográficas, debido a su
facilidad de ejecución, a la completa visualización de todo el contorno de la pieza a
construir, así como a su facilidad de transformación en una férula quirúrgica. El
plomo es un material radiopaco que por su gran absorción de radiación ionizante con
mínima radiación dispersa, permite la visualización clara en las imágenes así como la
nula creación de artefacto.
La importancia del grosor de las tiras de plomo (2 mm) radica en que de esta
forma los cortes sagitales, que suelen ser de 1 mm de grosor y 1 mm de paso, van a
permitir la visualización completa de la tira. De forma contraria, si eligiésemos tiras
de 1 mm, sería bastante probable que en algún corte sagital de 1mm se nos escapase
parte de la visualización de la tira perteneciendo ésta al siguiente corte.
En este estudio se utilizó para la cuantificación de las densidades óseas un
tomógrafo helicoidal . La investigación sobre los distintos medios de cuantificación
de la densidad ósea es abundante en la literatura científica.
Aunque los métodos densitométricos óseos por excelencia biológica son la
histomorfometría (es decir el estudio al microscopio de cortes o secciones del tejido,
en este caso, óseo) (Martínez, 2001), y en segundo lugar se podría citar la micro-
Tomografía computerizada (micro-CT) (técnica de imágenes en 3D de alta
resolución que permite la evaluación eficiente y cuantitativa de la arquitectura
trabecular del hueso, un detallado análisis tridimensional de la arquitectura ósea y de
su relación con la fuerza del hueso) (Capiglioni, 2006), ambos métodos tienen ciertos
inconvenientes:
! Son invasivos y no es posible su utilización rutinaria en clínica ya que
requieren muestras óseas seccionadas para poderlas analizar y prácticamente
sólo se utilizan en estudios in vitro. Estas técnicas suponen pues, un deterioro
de las condiciones óseas de la zona donante por el propio hecho de la toma dela biopsia (Ulm, 1999).
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6. DISCUSIÓN
215
! La biopsia del hueso y su estudio histomorfométrico no es un método útil ya
que no proporciona conclusiones sobre las zonas vecinas y está demostrado
que existe una gran variabilidad de densidades según la zona a estudiar dentro
de un mismo maxilar.
! Estos métodos son útiles más que para analizar la DMO, para estudiar la
arquitectura y micro-morfología de la trabeculación ósea, ya que dos huesos
pueden tener la misma DMO pero distinta arquitectura trabecular (Grotz,
1997). Phan, en 2006, observó, en una amplia revisión bibliográfica,
numerosos casos de fragilidad ósea con valores de DMO normales pero con
alteraciones en la microarquitectura ósea.
Schwartz, en 1987 introdujo el uso del CT para la evaluación ósea
cuantitativa preoperatoria en pacientes que requerían implantes y desde entonces su
uso no ha dejado de aumentar. Tradicionalmente el énfasis estaba dirigido al hueso
cortical como predictor de la osteointegración debido a su rigidez para la obtención
de estabilidad primaria. Sin embargo, el implante está en contacto en su mayor parte
con hueso trabecular o esponjoso siendo pues sus características mecánicas las
responsables de la unión implante-hueso y de su comportamiento mecánico
(Fanuscu, 2004).
La ventaja que presenta el CT, frente a otros métodos, reside en que es capaz
de medir y discernir tanto el hueso cortical como el hueso trabecular, siendo pues
más real la medición de la densidad ósea que pretendemos, ya que el éxito
densitométrico depende críticamente del método utilizado para discriminar estos doscompartimentos (Homolka, 2002). Por lo que se afirma que la utilización de la
tomografía computerizada es un método ampliamente recomendado para la
estimación de la densidad ósea en implantología (Merchán, 2009).
Desde la introducción de la implantología moderna y la concienciación de la
importancia de la evaluación de la calidad y cantidad de hueso en la planificación
prequirúrgica, el CT se ha convertido en una herramienta imprescindible para eldiagnóstico y tratamiento implantológico gracias a su avance y precisión en la
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
216
medición de la densidad mineral ósea (DMO), siendo ésta la clave de la estabilidad
primaria y por tanto de la osteointegración de los implantes (Bassi, 1999; Verdonck,
2008; Turkyilmaz, 2009). Una ventaja adicional consiste en que sólo el CT es capaz
de dar información del DMO de cada sitio específico donde se va a colocar el
implante, con un ROI lo suficientemente pequeño como lo es el tamaño del implante
que vamos a colocar (Homolka, 2002).
Existen multitud de métodos para el análisis de la calidad del hueso maxilar,
aunque todos ellos tienen un alto rango de subjetividad y dependen en mayor o
menor medida de la práctica del operador. Sin embargo, el análisis de las unidades
HU a través de las imágenes del CT, supone un método objetivo y confiable estando
estrechamente relacionado con los valores de histomorfometría ósea, es decir con la
estructura del hueso y sus propiedades mecánicas (Merheb, 2010).
Beer, en 2003, concluye en su estudio comparativo entre torque de inserción
y análisis de DMO mediante QTC en la colocación de 45 implantes en mandíbulas
humanas postmortem, que la evaluación no invasiva del DMO mediante QCT con
protocolos de baja dosis, puede ser utilizado para predecir la estabilidad primaria,
elegir el diseño del implante a utilizar y el tipo de preparación a efectuar. Esto puede
ayudar al cirujano a seleccionar la óptima posición del implante, tipo de implante y
técnica quirúrgica.
El CT es actualmente el único método diagnóstico justificable que permite
una aproximación a la estructura y a la densidad de los maxilares antes de la cirugía
(Miyamoto, 2005; Ulm, 2009) gracias a su capacidad de diferenciar la distribución
relativa del hueso cortical y trabecular, y el que más ampliamente se utiliza es el CThelicoidal (Lou, 2007). Además, el CT define en cada punto la anchura y
profundidad de hueso útil, la calidad del hueso medular y evidencia cualquier
accidente ya sea medular o cortical, o cualquier artefacto que nos podamos encontrar
(Monlleó, 2005).
Partimos, pues, de la premisa que el CT es el único método que permite la
visualización tridimensional del hueso sin distorsiones geométricas. A pesar de quela mayoría de autores lo señalan como el método ideal de planificación pre-
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6. DISCUSIÓN
217
implantológica, aún hay algunos autores que rechazan su utilización por la dosis de
radiación que supone para el paciente. Hoy en día gracias a los avances técnicos en el
empleo del CT, se ha podido reducir en gran manera la radiación absorbida por el
paciente sin merma en la calidad de la imagen, incluso se ha reducido aún más la
dosis con la aparición del tomógrafo de haz de cono (Cone Beam CT). A pesar de las
posibles controversias existentes, la American Academy of Oral and Maxillofacial
Radiology (AAOMR) y la European Association for Osseointegration (EAO)
recomendaron la utilización del CT helicoidal en pacientes que van a recibir
implantes dentales debido a la mejor relación riesgo-beneficio que se obtiene.
(Tyndall, 2000; Myoung, 2001; Harris, 2002; Quirynen, 2003; Monlleó, 2005)
aunque bajo la responsabilidad del clínico prescriptor el ajustar esta técnica a las
necesidades de cada paciente.
En cuanto a la posibilidad de utilización de una tomografía de menor dosis de
radiación como puede ser la de haz de cono (CBCT), existe en la literatura científica
abundante información a favor y en contra de uno u otro método.
El CBCT o escáner de haz de cono, aporta algunas ventajas como ya se ha
dicho sobre su menor dosis de exposición, menor tiempo de realización y por tanto
de inmovilización del paciente (lo que siempre es una ventaja), además de consistir
en aparatos de menor coste con lo que actualmente se están incorporando ya en las
propias clínicas dentales.
Sin embrago, sus limitaciones son una mayor dispersión de la radiación,
mayor visualización de los artefactos, la obligatoriedad de visualizar ambos
maxilares conjuntos en los cortes sagitales, presentando además un rango más
limitado de los detectores de rayos X (Loubele, 2008).
Se ha comprobado además que el CBCT no es un método válido para lamedición de la densidad ósea debido al endurecimiento del haz (beam hardening )
cuando atraviesa determinadas estructuras, provocando que los valores HU se alteren
en ciertas áreas como tejido blando y hueso (Hua, 2009). Al poseer además un solo
detector, la anchura del haz de rayos X es mayor, causando una no-uniformidad en la
distribución angular del haz (conocido como efecto talón) y produciendo además no-
uniformidad en los valores HU.
El CBCT posee mayor radiación dispersa que el CT helicoidal, traduciéndoseen un mayor ruido y por tanto una menor detección de contraste y mayor número de
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
218
artefactos sobre todo en una parcela como la boca donde hay numerosas estructuras
artefactables (empastes, prótesis…) que pueden favorecerlo. Por todo esto, las
mediciones HU de densidad ósea en el CBCT, no son precisas ni confiables (Hua,
2009). En cuanto a la calidad del CT de haz de cono en la reconstrucción
tridimensional para la colocación de implantes, parece ser similar a la del CT
helicoidal (Van Assche, 2007).
Katsumata, en 2007, puso ya en entredicho el CBTC, presentando algunas
cuestiones en lo referente a la medición de la densidad ósea. En primer lugar, los
CBTC comerciales no disponen de medición en unidades HU. Estas unidades, son la
escala estándar de medición de los valores de densidad del CT. Sin las unidades HU,
sería difícil analizar la calidad del hueso y el procesamiento de las imágenes 2D y 3D
utilizando los distintos softwares en formato DICOM. En segundo lugar, la
proyección discontinua de datos del CBTC produce artefactos que alteran los valores
de densidad de las imágenes, hasta tal punto que los tejidos blandos y duros de
alrededor de la zona a escanear producen tales artefactos, descritos como unas
bandas brillantes alrededor del campo de visión de la zona a estudiar (como por
ejemplo los tejidos blandos linguales que afectan en mayor medida que los músculos
vestibulares como el bucal). En los CT helicoidales, toda la proyección de datos es
constante durante el giro de 360º con lo que no aparecen tales artefactos.
Aranyarachkul, en 2005, certificó que el CT de haz de cono hace una
sobreestimación de los valores de densidad, siendo estos más altos de los reales.
Naitoh, en 2009, concluyó sin embargo que los valores de densidad obtenidos
con el CBCT si pueden ser utilizados para determinar la DMO, aunque con unas
modificaciones realizadas previamente en el aparato o también llamado calibración.
Por lo general, analizando todos los artículos revisados, se puede afirmar que
el CBCT actualmente no presenta una exactitud en las mediciones HU equiparables
a las del CT helicoidal, aunque serían necesarios estudios comparativos de ambos.
Se concluye que las imágenes de la mandíbula obtenidas mediante CBTC sin
la calibración oportuna de las unidades HU, puede conllevar a una medición de la
densidad inestable, dificultando la cuantificación de la calidad del hueso.
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6. DISCUSIÓN
219
Parece ser, pues, que el CT helicoidal es el gold standard o patrón de oro, en
diagnóstico por imagen para la planificación implantológica (Loubele, 2006), y sólo
en determinados casos en los que no se requiera una precisión en las medidas exacta
(ejemplo para ver quistes apicales, senos…) o precisión en las densitometrías, se
puede solicitar un CT de haz de cono (CBCT) en el cual se reduce considerablemente
la dosis de radiación emitida sin merma la calidad de imagen, además de reducirse el
tiempo de exposición y el coste del mismo (Schulze, 2004; Loubele, 2006; Ludlow,
2007).
En el presente estudio, es importante reseñar que en la realización de las dos
tomografías computerizadas a cada una de las 70 mandíbulas, ha sido a través del
mismo aparato tomógrafo y mediante el mismo operador. Este factor es clave como
veremos posteriormente para la normalización de la escala de grises y por tanto en la
exactitud de las densitometrías (Norton 2001; Du tré, 2005).
En cuanto a la elección del programa informático o software, los datos se
generaron y grabaron en formato DICOM ( Digital Imaging and Communications in
Medicine), en un DVD VerbatimR y se transfirieron a un Software de planificación
implantológica SIMPLANTTM ( Materialise Dental Leuven, Belgium).
La utilización de programas informáticos para el manejo de las imágenes del
CT está ampliamente abastecida en la literatura científica, de hecho, Martínez, en
2001, confirmó que los programas informáticos de tomografía computerizada
facilitan la evaluación de la densidad de hueso en unidades HU.
El formato DICOM ( Digital Imaging and Communication in Medicine) es el
estándar reconocido mundialmente para el intercambio de imágenes médicas,
pensado para el manejo, almacenamiento, impresión y transmisión de imágenes
médicas. Es un tipo de ficheros ampliamente utilizado por numerosos autores en el
área de planificación implantológica que compete a este estudio (Norton, 2001;
Monlleó, 2005; Olsen, 2005; Ruppin, 2007; Birgull, 2008; Verdonck, 2008; Merheb,
2010).
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
220
La elección del programa SIMPLANTTM ( Materialise Dental, Leuven
Belgium), como Software de planificación, responde simplemente a que es uno de los
programas con más artículos publicados que sustentan su utilización, sin atender a
ningún otro motivo ni poseer conflicto de intereses con ésta o alguna otra compañía
que se mencione en el presente estudio, además de ser un programa con gran
versatilidad y sencillez de utilización en cuanto a mediciones longitudinales y
densitométricas (Monlleó 2005; Verdonck, 2008).
Se comprimen, pues, las imágenes originales de 12 bits a 8 bits y
SIMPLANTTM utiliza una escala de 256 niveles de grises por defecto, la cual permite
visualizar un amplio rango de tejidos desde el aire de los senos maxilares hasta el
denso hueso cortical (Verdonck, 2008 ).
Las mandíbulas, una vez preparadas, limpias y con su plano de oclusión y
férula radiográfica colocadas, se inmovilizaron en el interior de unas cajas
transparentes de metacrilato. Esta metodología está sustentada en los estudios de
Baumert, en 2005, quien consolidó la importancia de la fijación y posicionamiento
exacto de los pacientes con el fin de garantizar la reproducibilidad del CT, evitar
errores de distorsión por movimiento del paciente y limitar la radiación a las zonas
que nos interesan. Ewers, en 2004, confirmó la importancia de una correcta
inmovilización cefálica para la obtención de unos resultados precisos.
En nuestro caso, las mandíbulas se fijaron al fondo de la caja de metacrilato
con el fin de obtener un correcto posicionamiento y fijación espacial. El hueso basal
mandibular quedó en íntimo contacto con la base de la caja, de tal manera que el
plano basal óseo coincidiese con la base plástica de la caja.
En cuanto a la metodología de realización de los cortes tomográficos, existe
disparidad de criterios en base a cual es el grosor óptimo en el cual se pueden
conseguir imágenes más fiables, más exactas y más útiles a la vez.
Se han realizado estudios sobre el grosor necesario de corte para la mejor
visualización de estructuras como el canal de nervio dentario inferior y se ha
concluido que el grosor optimo es de 0.9 mm aunque no hay diferencias
significativas con respecto a otros grosores de corte (Naitoh, 2008).
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6. DISCUSIÓN
221
Está establecido que, tanto la generación del hardware, la adquisición de los
datos, el grosor del corte como el intervalo de reconstrucción, puede determinar la
resolución de la imagen y, por tanto, su precisión y eficacia (Guerrero, 2005). En este
estudio se nos evidencia un dato muy importante, y es que es imprescindible la
correcta realización de la tomografía computerizada, no debiendo fiarnos
exclusivamente de la reconstrucción y remodelación de imágenes generadas
posteriormente por los diversos programas informáticos.
El protocolo utilizado es muy importante a la hora de validar un estudio, por
ejemplo los CT generados en cortes más finos y en paso o intervalos de separación
más estrechos dan resultados menos distorsionados (Aguiar, 2008), unido a los 6
otros puntos desarrollados previamente como son el posicionamiento del paciente,
inmovilización cefálica, separación de maxilares, plano axial de referencia idóneo, y
sobre cortes y paso de separación finos.
Gulsahi, en 2007, explicó que las variaciones en parámetros como el grosor
de cortes del scanner afectan también en gran medida a la exactitud de las
mediciones, así cuanto más pequeño sea el grosor de corte, más exacta es la
medición, por lo que se deben utilizar cortes de 1 mm o menores.
Sobre la base de estos trabajos, se confirma en el presente estudio un grosor
de corte y paso de separación de 1 mm con el fin de obtener unos resultados
densitométricos más fiables.
Referente a la utilización de los planos de referencia axial , por parte del
radiólogo, sobre el cual se van a reformatear el resto de cortes sagitales y antero- posteriores, Aguiar en 2008, estableció que en el maxilar superior suele, por
consenso, ser el plano que conforma el paladar duro y en el maxilar inferior el que
conforma el hueso basal o basilar del cuerpo mandibular (Aguiar, 2008). Sin
embargo, Arana-Fernández, en 2006, estableció que para la planificación
implantológica de unos implantes que queremos colocar protésicamente guiados, es
imprescindible que se encuentren perpendiculares al plano oclusal para una correcta
distribución de cargas, y no perpendiculares al plano basal.
8/20/2019 Tesis Densitometría Osea
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
222
Son los cortes sagitales perpendiculares al plano oclusal los que nos van a ser
útiles para la colocación de implantes y no los cortes paralelos al hueso basal, que no
tiene mayor interés en implantología. Siendo en estos casos las medidas en altura
inexactas, cuando las utilizamos para la colocación de implantes (Naitoh, 2004;
Codesal, 2007). Es fundamental, pues, situar al paciente de forma que sea el plano
oclusal el plano de referencia axial sobre el cual se reformateen el resto de las
imágenes sagitales y antero-posteriores. Este hecho está muy poco estudiado en la
literatura científica y supone, sin embargo, un dato de tal relevancia que incluso
puede llevar a errores en las mediciones sitio-específicas de nuestros implantes. La
comparación típica, ya mencionada, podría ser la de un salchichón que se le quiere
filetear. No resultan del mismo tamaño las rodajas realizadas con el cuchillo
perpendicular totalmente al salchichón, que las realizadas de forma oblicua al mismo.
Serhal, en 2001, estableció que las medidas longitudinales utilizando un plano
de referencia basal, están subestimadas apareciendo además un canal dentario oval, y
ratificó la obligatoriedad de elegir el plano oclusal como plano de referencia axial.
Por lo anteriormente expuesto, en el presente estudio se enfatiza la utilización
del plano de referencia paralelo al plano oclusal del paciente.
Sato, en 2005, en un estudio sobre densidad ósea en cráneos humanos,
certificó la importancia del correcto posicionamiento del plano de referencia
debiendo ser paralelo al plano oclusal, considerando éste como el plano que va desde
el punto medio de los dos incisivos centrales inferiores hasta las cúspides mesio-
bucales de ambos primeros molares.
Abrahams, en 2001, explicó también la importancia del plano oclusal como
referencia para la realización de tomografías de interés implantológico, a la vez que
comentó que, si el técnico en radiología no crea una curva (determinación de curva o parábola) correcta en el centro del espesor del maxilar, o no crea suficientes puntos
con el cursor o incluso si el corte axial primario no es totalmente perpendicular a la
zona de interés para la colocación del implante, se van a generar unas imágenes que
no van a medir realmente lo que queremos y el corte sagital elegido para nuestro
implante va a tener una variación importante con las consiguientes repercusiones
quirúrgicas que esto puede suponer.
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6. DISCUSIÓN
223
En cuanto a la precisión y exactitud de los datos obtenidos por el CT, pocos
son los estudios realizados que los valoren (Cavalcanti, 1998; Yang, 1999) y, en un
gran número de los existentes, hay sesgos por la falta de precisión en las
comparaciones o falta de calibración de las técnicas, e incluso por deficiencia en la
protocolización del estudio.
La utilización de la tomografía computerizada (CT) permite una visualización
tridimensional del hueso, especialmente en sentido buco-lingual (parámetro que no
está permitido en las radiografías panorámicas convencionales), y permite además
asignar al hueso unos valores Hounsfield, que reflejen el grado de mineralización
ósea, eso sí, siempre y cuando se haya realizado una calibración previa (Cruz, 1994;
López-Quiles, 2010; Merheb, 2010). Las mediciones con CT, pero utilizando un
sofisticado sistema de calibración y un programa informático específico que permita
referenciar los valores de la atenuación de los rayos X de un tejido a una norma de
calibración, permiten la cuantificación de las propiedades del tejido estudiado
(Capiglioni, 2006).
La calibración es un método fundamental para poder obtener los datos tanto
geométricos como densitométricos de forma lo más precisa posible. Pocos autores
son los que utilizan la calibración en sus mediciones tanto radiográficas
convencionales como en las tomografías computerizadas.
Existen numerosos factores que pueden afectar a la exactitud de los datos
obtenidos, como bien se ha constatado en el presente estudio. Entre ellos, las causas
más comunes son:
! Factores objeto-dependientes:
La superposición de tejido blando inherente a la realización de escáneres en
pacientes vivos y los factores de dispersión producidos por materiales de distinto
grado de atenuación de los rayos X (dientes, empastes, metales, cerámicas...) produce
contaminación en la imagen obtenida in vivo y la efecto artefacto, pudiéndose
suprimir adaptando el diseño con una calibración (Kitagawa, 2000).
En este estudio se eliminaron todos los factores anatómicos que pudiesenartefactar de esta manera.
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
224
! Factores máquina-dependientes:
Los estudios de Norton, en 2001, demostraron que la escala de unidades HU
varía según el tipo de escáner utilizado. Esto es debido a los factores intrínsecos
relacionados con la uniformidad del haz de rayos x, los cuales alteran la distribución
de los valores de gris en las imágenes con lo que las densitometrías se ven afectadas
en gran medida. Se subsana restableciendo con la calibración la escala de grises
asignada a cada unidad densitométrica. A esto se le llamó normalización.
La normalización de la escala de grises es compleja incluyendo linealización,
adaptación del brillo y contraste, optimización de contrastes y se debe realizar por
cada centro de forma periódica (Markov, 1990) permitiendo una determinación
cuantitativa de las mediciones así como de pequeños cambios en el volumen y
densidad ósea (Du Tré, 2005).
En este estudio el escáner utilizado del Hospital General Virgen de la
Arrixaca de Murcia, estaba sometido a calibraciones anuales mediante fantomas por
el servicio técnico competente.
! Factores derivados de la digitalización y compresión de imágenes:
En un amplio estudio de Clunie, en 2000, donde se analizaron 3.769 imágenes
radiográficas de todo tipo (CT, RM, mamografías, etc.), se concluyó que los actuales
sistemas de compresión de imágenes, como son el ZIP, el JPEG o el DICOM que a
pesar de ser necesarios para el archivado, transmisión de información y para el
funcionamiento rápido de los programas, tienen inherente una pérdida de
información en mayor o menor medida, que en ocasiones afecta a la escala de grisessobre la cual se sustentan las imágenes. Esto provoca que se altere la precisión en las
mediciones sobre todo en las de densitometrías, las cuales dependen totalmente del
grado de gris.
En informática todo proceso de compresión y descompresión de imágenes y
transformación de unos archivos a otros, suponen una merma de información que
puede afectar a la exactitud de los valores obtenidos.
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6. DISCUSIÓN
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! Factores derivados del Software utilizado:
En un magnífico artículo de de Oliveira, en 2008, se encontraron diferencias
estadísticamente significativas en las mediciones de densidad utilizando ROI del
mismo tamaño y posición, en CT de 56 pacientes, según se utilizase un programa u
otro (en este caso Denta CT y efilm Workstation) y corroboró firmemente la
necesidad de una calibración.
Martínez, en 2001, expuso que la utilización de los programas de CT (es decir
el software) son muy beneficiosos en la valoración de la calidad de hueso a través de
la unidades HU, aunque estas sólo son útiles en la determinación de la densidad si se
incluyen unas referencias estándares en la adquisición de la imagen para la
calibración de la misma. En el presente estudio se realizaron todas las mediciones
con un único programa (SimplantTM), con lo que se podría plantear para futuras
investigaciones, la realización de las mismas mediciones pero a través de otros
programas existentes en el mercado.
! Factores derivados de los parámetros: (t, Kv, mA)
Como son tiempo de exposición (t), kilovoltaje (Kv) y miliamperaje (mA).
Alteraciones o fluctuaciones en estos parámetros se traducen en imprecisiones en la
estimación de la masa ósea (Hihdebolt, 1997; Homolka, 2002).
Este dato es de suma importancia, ya que las dosis de exposición medidas en
kilovoltajes y miliamperajes cambian constantemente de un paciente a otro según sea
más o menos corpulento, con lo que cabe esperar una alteración en las unidades HU
obtenidas. De hecho, en los distintos centros radiológicos, se están utilizando dosis
de exposición diferentes, sin existir un consenso que disminuya la inexactitud en lasdensitometrías.
! Factores dependientes del receptor :
En este apartado se incluyen prótesis, obturaciones, restos radiculares e
incluso el titanio de los implantes que artefactan afectando directamente a la escala
de grises por distorsión en la imagen. En el presente estudio se ha eliminado estefactor, sustrayendo todo tipo de restos dentarios de las mandíbulas en cuestión.
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
226
! Factores de pendientes del operador :
Está demostrada la variabilidad interoperador en la generación de las
tomografías. En este caso el mismo operador fue encargado de la realización de las
dos tomografías computerizadas. Esta variabilidad difícilmente eludible en la clínica
diaria, si se puede suprimir mediante la calibración en cada paciente.
! Factores derivados del posicionamiento del paciente:
Además, para poder obtener imágenes óptimas de CT, es muy importante el
correcto posicionamiento de la cabeza del paciente en el craneostato del sistema
(Monlleó, 2005). Un mal posicionamiento del paciente puede incurrir en errores de
lectura de las densidades óseas (Gómez, 2009).
A principios de 1985, McBroom realizó estudios cuantitativos de tomografías
computarizadas con el fin de investigar la precisión que esta técnica ofrecía. Sus
resultados demostraron que los CT ofrecen una información precisa sobre las
propiedades mecánicas, siempre y cuando éstas hayan sido correctamente calibradas
(McBroom, 1985).
Un primer intento de calibrar las densidades óseas (DMO) en micro-CT
(subtipo más preciso del CT) fue a través de Phil Salmon, en 2003, quien postuló la
creación de un fantomas de calibración que al ser coescaneado simultáneamente en
cada estudio, reprodujese fielmente la distribución de densidades del objeto a
estudiar, de tal forma que parámetros como el Kv y mA, no afectasen negativamente
a los datos obtenidos. Utilizó fantomas de Hidroxiapatita para su estudio.
La utilización de fantomas de calibración con distintos materiales, diferentes
concentraciones y utilizados de forma conjunta con el paciente (es decir
coescaneados de forma simultánea o inmediata), permiten medir los coeficientes de
atenuación del hueso al paso de la radiación X y convertirlos mediante un programa
informático en medidas equivalentes de DMO reales, ya que estos calibradores van a
servir de medidas de referencia exactas con las cuales se pueden ajustar el resto devalores de densidad ósea que son susceptibles de sufrir alteraciones debido a
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6. DISCUSIÓN
227
artefactos, diferentes picos de energías, tipo de software utilizado, etc. (López-
Quiles, 2010).
En el año 2000, Khul desarrolló un esbozo de calibración de las radiografías
periapicales mediante una técnica que denominaron método de absorciometría
radiográfica. Mediante esta técnica se colocaba encima de la radiografía un artefacto
de resina epoxi de densidad conocida de manera que quedara en un plano oclusal a la
zona a estudiar y con otros chips de hueso cortical de densidad conocida también en
las zonas apicales a la zona a estudiar para de esta forma poder comparar a través de
una escala de grises la densidad del hueso real. El estudio concluyó que la técnica no
resultaba precisa ni reproducible, aunque ya a aparecían inquietudes clínicas sobre la
necesidad de calibración de las densidades óseas.
Wyatt, en 2001, también publicó un estudio en el que se utilizaron las
radiografías periapicales calibradas a través de un software para mediciones de
longitud y anchura en el lecho de los implantes.
Posteriormente López-Quiles, en 2010, comenzó, en su reciente artículo, a
comprender la necesidad de calibración de los CT de los maxilares debido a la
selección de ROIs normalmente más pequeños de lo requerido, para dar mediciones
fiables.
En cuanto al material del que se encuentran compuestos los fantomas de
calibración, de muy diferente clase se han venido utilizando, como el carbonato
cálcico CaCO3 o la Hidroxiapatita Cálcica (HA) en bases de poliuretano o de agua,
siendo ésta última en base de agua la más generalizada (Homolka, 2002) para
minimizar los factores dependientes del aparato de escáner, influyentes en lasmediciones del DMO.
Bassi, en 1999, también realizó una comparación de los valores obtenidos de
densidades óseas en 108 pacientes analizados mediante QTC, con los valores de los
aditamentos de densidades conocidas de K 2HP04 de un fantomas de calibración.
Para una medición más exacta Lee, en 2004, construyó un fantomas de
calibración consistente en un artilugio de K 2HPO4 donde la regla de conversión era;
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
228
Contenido óseo = K 2HPO 4 " HUhueso#HUagua
HU K 2 HPO 4
Naitoh, en 2007 y en 2009, calibra los CT mandibulares de mujeres conosteoporosis, con 5 bloques de hidroxiapatita de densidades conocidas 0, 100, 200,
300 y 400 mgr/cm3 (Kyoto Kagaku Co. Kyoto Japan).
En un artículo reciente, Verdonck, en 2008, calibró los QTC obtenidos de la
cabeza de cerdos minipig mediante un fantomas ( Image Analysis, Inc, Columbia,
USA) situado en la cabeza del cerdo con unas densidades de HA conocidas. En el
presente estudio se siguen las directrices tomadas por Verdonck, en 2008, fabricando
el dispositivo de posicionamiento y calibración con cilindros de calibración de
hidroxiapatita de densidades conocidas.
En lo referente a la selección de los R.O.I ( Region of Interest ), la densidad se
evalúa seleccionando áreas de interés en el hueso llamadas ROI, y para cada
localización del implante debe evaluarse una DMO específica (sitio-específica) ya
que existe una gran variabilidad de densidades óseas en zonas adyacentes o vecinas
dentro de un mismo maxilar (de Oliveira, 2008). Quedando a su vez demostrado que
a través de los softwares de planificación implantológica, sólo las mediciones
puntuales o medias pero de pequeños ROIs ajustados al tamaño del implante que
queremos colocar, y dentro del hueso trabecular de la zona específica, son las que
reflejan las propiedades del hueso de forma más precisa (Homolka 2002).
En cuanto al tamaño del ROI , según Taguchi, éste debe ser como mínimo de
1 cm2 de área para que sea una medición de densidad exacta en el CT, lo cual es
bastante difícil de obtener por su elevado tamaño en los cortes habituales de
mandíbula (Taguchi, 1991). Unos tamaños de ROI menores conllevan a errores en
las mediciones de densidad que pueden afectar en gran medida a los estudios
prequirúrgicos (de Oliveira, 2008). De ahí que López-Quiles en 2010 enfatice la
importancia de la calibración con el fin de reducir su efecto negativo en la medición
de las densidades óseas, que de forma casi obligatoria se realiza a partir de ROI más
pequeños a 1 cm2.
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6. DISCUSIÓN
229
En el presente estudio se han seleccionado los ROI de forma automática
mediante el software de planificación quirúrgica SIMPLANTTM en el que se generan
unas áreas circulares de superficie conocida, de tal forma que en cada corte sagital
pudiésemos crear un ROI de las mismas dimensiones, evitando así errores de forma
en la metodología.
La selección del ROI debería realizarse en el plano axial ya que es el más
sensible a los cambios de mineralización ósea del hueso trabecular (Capiglioni,
2006) y, porque el plano axial es que realmente proporciona el escáner al emitir la
radiación, el resto de cortes son un reformateo informático de las imágenes previas.
Katsumata, en 2007, también confirmó el uso de ROI debe realizarse en el
plano axial que es el plano real que capta el escáner, ya que el resto son
reformateados y es considerado el plano óptimo para el entendimiento y desarrollo
de las relaciones entre la forma de los objetos y el efecto de los artefactos. Además se
recomienda el uso de cortes axiales de 1mm como máximo, ya que cortes más
anchos harían aumentar el tamaño del vóxel creando más ruido en las imágenes y
distorsionando la medición de la densidad.
Aunque por razones de utilidad en implantología y por no necesitar ver
evoluciones o cambios en DMO sino datos concretos, los vamos a seleccionar en los
cortes sagitales. No hay estudios que demuestren una relevancia significativa en la
elección de un corte u otro para la medición de la densidad ósea.
Es importante destacar, tal y como menciona Homolka, en su estudio de
2002, que la determinación de una región de interés en un corte axial o incluso
sagital, supone el estudio de la densidad ósea en una sección de 1mm de la
mandíbula y que, dado que lo óptimo es analizar la densidad que va a ocupar elcilindro del implante, deberíamos situar un número suficiente de ROI a lo largo de
toda la anchura y longitud del implante a colocar, estudiando así una densidad
correspondiente a un volumen 3D del implante, y calculando posteriormente la
densidad media de todos los valores obtenidos.
Actualmente, en la extensa bibliografía consultada, no hay ningún estudio que
explique en qué zonas concretas se debe estudiar la densidad del hueso en el lechoimplantológico. Cabe pensar que si se va a realizar una pauta de fresado estándar,
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
230
deberíamos analizar la densidad ósea 1-2 mm exteriores al diámetro y longitud del
implante a colocar, ya que el hueso interior va a ser eliminado en el fresado,
quedando el hueso perimetral como el único que va a proporcionar la estabilidad
primaria al implante. Lo obvio pues, sería estudiar tanto el interior como el exterior
del lecho implantológico para de esta forma adaptar el protocolo de actuación a las
condiciones de ambos.
En referencia a la localización de los ROI , estos se localizaron en zonas de
hueso trabecular debido a la importancia de éste en implantología y donde las
diferencias de densidad van a ser más constatables que en el hueso cortical. El hueso
trabecular responde más rápidamente a los estímulos metabólicos debido a su mayor
turnover , el hueso cortical debe ser separado del trabecular a la hora de medir la
DMO y, para esto, el CT cumple ampliamente las indicaciones con alta precisión y
reproducibilidad.
Stoppie, en 2006, realizó un estudio en 24 mandíbulas humanas donde se
relacionaban los parámetros estructurales con los radiográficos del hueso, llegando a
la conclusión que con la actual tecnología de los CT, las predicciones de las
propiedades del hueso basadas en las unidades HU para la mandíbula, sólo son
validas para huesos con finas corticales. Si las mandíbulas tienen corticales mayores,
disminuyen significativamente la predicción. Por lo tanto, huesos mandibulares con
corticales amplias, la medición de la densidad en unidades HU no es un parámetro de
predicción de las propiedades mecánicas del hueso. Solo válida para hueso trabecular
con finas corticales. Esto se obtuvo analizando la densidad ósea primero con CT,
luego con DEXA y por último analizando con micro CT bloques de trefina
previamente analizados con CT.
Estos datos fueron ya descritos previamente por Hangartner, en 1987, quién
explicó que esto puede ser debido a que el hueso cortical puede causar errores en las
mediciones del CT debido a artefacto. Una vez más, se confirma férreamente la
necesidad de una calibración en cada tomografía computerizada realizadas con fines
densitométricos.
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6. DISCUSIÓN
231
En el trabajo de Bassi, en 1999, de la misma manera que en el resto que
utilizan calibraciones, se enfatizó la importancia de trazar los ROI siempre dentro del
volumen trabecular sin incluir el hueso cortical (los valores de DMO son medios y el
hueso cortical hace aumentar en gran medida ese valor, dándonos una idea errónea
de la densidad del hueso, por ejemplo en zona sinfisaria), ya que es éste el que nos va
a dar la información sobre la calidad ósea y la estabilidad primaria que vamos a
encontrar.
Parece ser pues que la importancia de la densidad ósea como parámetro
cuantificable a la hora de predecir la estabilidad primaria de nuestros implantes,
recae en el hueso trabecular. Obviamente, la existencia de corticales densas nos va a
permitir técnica adicionales para suplementar tal estabilidad, como puede ser la
bicorticalización, aunque nos va a dificultar las mediciones de densidad ósea.
Por último, en cuanto a por qué analizamos la densidad ósea en el presente
estudio, Miller, en 2006, establece que es de extrema necesidad estudios sobre la
capacidad de mejorar la calidad del hueso así como las propiedades estructurales del
mismo, ya que son éstas las que influyen de manera más decisiva en la estabilidad
del implante más que cualquier otro factor (Akça, 2006), además de promover
estudios densitométrico pormenorizados de la situación existente tanto en la zona
donde queremos colocar el implante, como en la adyacente ya que en ocasiones las
cirugías a mano alzada incluyen errores de posicionamiento final que puede afectar a
la estabilidad primaria prevista en la planificación prequirúrgica (Miller, 2006).
Algunos autores como Anitua, en 2007, conscientes de la importancia de la
densidad ósea en implantología, establecieron un protocolo de actuación según la
densidad de hueso existente con el fin de mejorar la estabilidad primaria. Así, para
cada tipo de hueso, se puede confeccionar un tipo de técnica adaptada.
Misch, en 2009, también promueve la adaptación del plan de tratamiento
según la densidad ósea existente.
Molly, en 2006, en una amplia revisión bibliográfica resumió que la DMO
parece ser el factor de calidad ósea más importante que influye de forma decisiva en
la estabilidad primaria y por tanto en la predictibilidad de los implantes.
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
232
Vamos ahora a explica algunos puntos de relevancia en el desarrollo del
análisis estadístico del presente estudio.
En cuanto a la utilización del tamaño del efecto en el presente estudio, resulta
conveniente una pequeña reflexión en relación con las pruebas estadísticas designificación. Mediante un contraste de hipótesis afirmamos, con una determinada
probabilidad de error, si una hipótesis nula es falsa. Sin embargo, no podemos
conocer si el efecto estudiado posee o no alguna relevancia. En otras palabras,
obtener resultados estadísticamente significativos no quiere decir que sean
clínicamente relevantes, ya que la probabilidad asociada a un estadístico, que
determina la prueba de significación, está directamente relacionada con el tamaño
muestral escogido, con el error típico o con el efecto estudiado. Por ejemplo, cuandolos grados de libertad no son elevados, la prueba de significación puede resultar
insuficientemente sensible para detectar un cambio clínicamente relevante en los
datos.
También puede ocurrir al revés, es decir, podemos obtener resultados
estadísticamente significativos debido al uso de muestras muy grandes, sin que el
aumento o disminución en las medias tenga importancia alguna. En este sentido,
como señalan diversos autores (Frías, 2000; Borges, 2001), la interpretación de lasignificación estadística deja de tener sentido cuando el tamaño de la muestra es tan
grande que cualquier diferencia detectada, por pequeña que sea, permita rechazar la
hipótesis de nulidad de las diferencias.
Tanto si la prueba estadística no es capaz de obtener resultados
estadísticamente significativos, como si las probabilidades asociadas a los
estadísticos de contraste se encuentran muy cercanas al nivel alfa del que parte el
investigador (como nos acaba de suceder) o, y esto es lo más importante, se haobtenido un resultado significativo con muestras grandes, hacen que sea
absolutamente necesario complementar los resultados con otras opciones, dentro del
análisis paramétrico de los datos. Como ya decía Glass, en 1976, “la significación
estadística es la menos interesante de los resultados. Estos se deberían describir en
términos de la magnitud de la medida; no sólo cómo afecta el tratamiento a los
sujetos, sino cuánto les afecta.” (pág. 4)
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6. DISCUSIÓN
233
Entre las medidas alternativas a la prueba de significación estadística, la más
ampliamente utilizada desde hace décadas en otras áreas de conocimiento dentro de
la medicina, de la psicología o de la ingeniería, pero menos conocida en la nuestra, es
la medida del tamaño del efecto, un concepto elaborado por Jacob Cohen (Cohen,
1988; Cohen, 1990), que nos proporciona una dimensión de la importancia real y de
la relevancia de un resultado estadístico. Algunos autores se refieren a ella como el
impacto del tratamiento (Frías, 2002). La idea de este método es muy básica: liberar
al estadístico de contraste del tamaño de la muestra utilizada en la investigación. De
este modo, podremos evaluar un efecto sin depender de los grados de libertad:
En la expresión anterior, µ0 se refiere al valor de µ propuesto en la hipótesis
nula H0; µ1 a la media propuesta en la hipótesis alternativa H1 y estimada mediante
la media la muestra $X y & a la desviación típica poblacional, estimada mediante la
desviación típica insesgada de la muestra cuando es desconocida. Así pues,
tenemos la llamada d de Cohen:
o bien
Lo que realmente se calcula es una diferencia tipificada: la diferencia entre
las dos medias dividida por una desviación típica, lo que equivale a una puntuación
típica. En otras palabras, lo que nos dice es cuántas desviaciones típicas hay entre las
dos medias.
Si suponemos que la distribución es normal en la población y, por ejemplo,
hemos obtenido una d = 2 entre dos grupos, esto quiere decir que la media del grupo
con media mayor se aparta dos desviaciones típicas de la media del grupo con media
más pequeña. La media más pequeña ahora es una puntuación típica Z = 0 y la media
mayor es una puntuación típica Z = 2. Según las proporciones de la distribución
normal, el sujeto medio (en nuestro caso, se referiría a las mandíbulas) del grupo con
media mayor supera al 97,72 por ciento de los sujetos del grupo con media menor.
En otras palabras, la misma puntuación que en un grupo (el de media menor)
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6. DISCUSIÓN
235
! Un resultado estadísticamente no significativo, sobre todo en muestras
pequeñas, pero clínicamente relevante, constituye una buena justificación
para proponer hipótesis que podríamos verificar con muestras grandes.
! Al contrario de lo anterior, un resultado estadísticamente significativo puede
deberse únicamente a los grados de libertad utilizados. Una medida del
tamaño del efecto nos indicará si es o no relevante. Por ejemplo, si es
pequeño, aun habiendo encontrado diferencias estadísticamente significativas,
nos hablará de la irrelevancia del resultado de la prueba de significación.
! Además, podemos comparar diferencias entre grupos en variables distintas.
No podemos llegar a una interpretación en puntuaciones directas, pero sí
desde el momento en que transformamos estas diferencias en tamaños del
efecto.
! Como todos los valores del tamaño del efecto son comparables entre sí,
podemos promediar los obtenidos en estudios diferentes y resumir todos los
resultados en un único dato. En esto consiste precisamente el procedimiento
cuantitativo del meta-análisis, pero, sin necesidad de llegar a él, cualquier
investigador que haya realizado varios estudios comparando diversas medias
en la misma variable con el mimo instrumento, puede calcular la media de los
tamaños del efecto para dar una síntesis de sus resultados, en lugar de
limitarse a señalar cuántas veces ha habido un resultado significativo.
Muchos investigadores, a modo de recetario valoran la magnitud del tamaño
del efecto como grande, medio o pequeño según su cuantía. Sin embargo, lo cierto es
que se trata de una orientación, tal como propone su autor J. Cohen, en 1988. Son del
todo arbitrarios y no pueden ser interpretados como una norma. Por ejemplo, untamaño del efecto pequeño, en principio es una referencia útil y, por supuesto,
mostraría una relevancia práctica nula o escasa. Sin embargo, puede ser de gran
interés en áreas nuevas de investigación, o si se trabaja con instrumentos en período
de experimentación, o en estudios exploratorios en los que se plantea su continuidad,
etc. (Frías, 2000; Erdfelder, 2007). En este sentido, Cohen propone interpretar como
efecto mediano aquel detectable a ojo desnudo o perceptible en la práctica diaria sin
necesidad de medirlo formalmente; grande sería aquel de magnitud tal que
probablemente no se justifique hacer una investigación para demostrar algo tan
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
236
evidente y, pequeño, aquel que, no cumpliendo las condiciones de uno mediano, sí es
lo suficientemente importante para justificar el estudio y su continuidad. Por esto,
como asegura su autor, lo que realmente es de gran utilidad es la propia
interpretación de d y la comparación de los valores obtenidos con las mismas o
semejantes variables y en el mismo contexto, o en distintas condiciones
experimentales, o bien, la verificación de los resultados de diferentes estudios sobre
el mismo constructo. Lo que sí se debe mostrar de forma rutinaria, nos aconseja, es la
proporción de sujetos del grupo inferior superados por el sujeto medio del grupo con
mayor media, ya que este dato ancla cualquier otra valoración.
Glass, en 1981 y Coe, en 2002, nos aportan también otra sugerencia
importante facilitar para su valoración. Se trata de tener en cuenta los costos ybeneficios. Su planteamiento es que una innovación que produce un ligero aumento o
beneficio y no supone un coste importante bien puede merecer la pena tenerla en
cuenta. Por tanto, además de tener en cuenta el valor absoluto y relativo del tamaño
del efecto, deberemos analizar la razón coste/beneficio.
Otra medida muy utilizada para medir el tamaño del efecto en los diseños de
medidas repetidas es el coeficiente de correlación biserial-puntual , propuesto por H.
Friedman en 1968, entre las puntuaciones de la variable dependiente y la variablegrupo. Su atractivo reside en que su valor cuadrático nos aporta la proporción de
varianza de la variable dependiente que viene explicada por la pertenencia a uno de
los dos grupos y, al poseer un máximo y un mínimo, facilita en gran medida la
valoración del tamaño del efecto encontrado.
La preferencia por d o r depende del investigador. Bien es cierto que el uso de
d está más difundido en la literatura científica (Pardo, 1994), tal vez por su facilidad
de interpretación, ya que se trata de una distancia tipificada. En cambio, lacomprensión de r es menos automática, para el lector profesional no experto en
estadística, al tratarse de una proporción de varianza explicada. En cualquier caso,
ambas medidas del tamaño del efecto son intercambiables, como enseguida se verá,
dado que una se puede transformar en la otra.
Existen otros procedimientos para obtener el tamaño del efecto para variables
cuantitativas, además de d y r, pero todos ellos son variaciones de los presentados,
conformando, así, las llamadas familia d y familia r , respectivamente. Además,
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6. DISCUSIÓN
237
habría una tercera, llamada familia de las Ratio, derivadas de la estimación del riesgo
calculado en tablas 2 x 2, muy utilizadas en estudios epidemiológicos en
biomedicina (Iraurgi, 2009). Todas ellas pueden consultarse, por ejemplo, en
Ledesma, 2008, donde, además, se presenta un recorrido histórico y de desarrollo
desde su aparición hasta hoy.
En cuanto a la utilización del meta-análisis el beneficio que proporciona éste
es el descubrimiento de los efectos de tratamiento aunque sean pequeños. Por
ejemplo, Manso, en 2008, refiriéndose a la Ingeniería del Software Empírico,
concluyeron que la detección de una disminución mínima de tiempo en la realización
de una tarea que se repite varias veces al día por muchas personas supondría unahorro importante. Desde ese punto de vista el meta-análisis es una bala de plata
para el investigador, que le permite obtener conclusiones del esfuerzo realizado en
decenas de experimentos por otros investigadores, o en los suyos propios.
Existen diferentes modos de realizar esa combinación, siendo el más
utilizado, cuando se trata de integrar los resultados de varios estudios en uno único,
el cálculo de la media de los distintos tamaños del efecto, pues todos los datos vienen
ya en una métrica común. En este caso hay fórmulas correctoras para tener en cuentael error introducido por el distinto número de sujetos que puede haber en cada
estudio o experimento (se puede consultar Hedges, 1985; Rosenthal, 1987,
Rosenthal, 1991).
Una cuestión importante en meta-análisis es la elección de un modelo
estadístico de efectos fijos o de efectos aleatorios. El primero asume la estimación de
un único tamaño del efecto paramétrico o poblacional, ', por lo que sólo hay una
variabilidad debida al error de muestreo aleatorio. El modelo de efectos fijos seformula como:
T j = ' + ( j
donde T j es el j-ésimo tamaño del efecto de un conjunto de k tamaños de efecto
independientes que están estimando un mismo efecto poblacional, ' y ( j es el error
de muestreo aleatorio a que están sometidas las estimaciones del tamaño del efecto,
T j.
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6. DISCUSIÓN
239
necesariamente se tienen que restringir a esas medidas específicas, entonces el
modelo se puede considerar aleatorio, aunque no se haya llevado a cabo el muestreo
de medidas.
En nuestro caso se eligió un modelo de efectos aleatorio donde otrosinvestigadores, incluso el mismo investigador si repitiese la elección de las áreas de
densidad dentro del mismo corte sagital, podría obtener otros resultados distintos,
aunque esto no tendría relevancia, ya que las conclusiones a las que llegamos no
están restringidas a esas medidas en concreto.
6.2 DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Como paso previo a analizar los datos obtenidos se inspeccionó la muestra
seleccionada, detectando que las mandíbulas 31 y 32 así como los cortes sagitales 21
y 22 debían ser eliminados del registro. Este hecho fue ocasionado por el elevado
grado de destrucción que presentaban tales mandíbulas, siendo una de ellas incluso
una hemimandíbula.
El corte sagital número 22 fue eliminado debido a que sólo lo presentaba unade las mandíbulas debido a su gran tamaño. A su vez, el corte 21 sólo lo presentaban
por el mismo motivo, 19 de las 70 mandíbulas, por lo que se descartó.
El análisis exploratorio arrojó los siguientes valores medios en las 68
mandíbulas:
! 48,15 HU para la condición basal estimada (308,12 HU max/-117,01HU min)
! 41,50 HU para la condición basal calibrada (261,77HU max/-98,31HU min)
! 53,85 HU para la condición fox estimada (347,73 HU max/-117,90 HU min)
! 48,31 HU para la condición fox calibrada (303,18 HU max/-103,26 HU min)
Sólo con este análisis, se puede observar una sobrevaloración en las medias
estimadas, pudiendo ya, en un principio, plantear la hipótesis de que el software de
medición de densidades nos está proporcionando unos datos valorados por exceso, y
cuando calibramos las medidas con el dispositivo de posicionamiento y calibración,
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
240
se corrige tales medias a unas inferiores. Este error como hemos comentado, no sólo
es achacable al software, sino además al resto de factores que pueden producir
artefacto.
Este hecho es de suma importancia, pues como hemos podido observar a lo
largo de la exposición del presente estudio, las diferencias entre unas densidades u
otras valoradas de forma pre-quirúrgica, nos va a influir a la hora de establecer un
protocolo de actuación quirúrgico, un tiempo de espera de osteointegración
necesario, así como prever el éxito de la terapia implantológica.
Además es importante destacar los valores máximos y mínimos. En pacientes
vivos, es bastante difícil encontrar valores negativos en las densidades óseas, puesto
que corresponden a un valor inferior a la densidad del agua.
Realmente son posibles ya que dentro de una escala de grises, el ordenador
asigna unos valores u otros según su interpretación del grado de gris. En el presente
estudio, puesto que son mandíbulas desecadas, si que se dieron numerosos valores de
gris negativos, que si bien son igual de útiles para determinar la necesidad de
calibración, es necesario otorgarles mención y análisis independientes como
posteriormente veremos.
Por otro lado, no se encontró un efectos estadísticamente significativo de
interacción entre plano x tipo y plano x áreas. Este hecho no nos permite afirmar que
la utilización del posicionador como tal, es decir como mero instrumento para poder
situar el plano de referencia axial del paciente a la hora de realizar la tomografía
computerizada, no proporcione una ventaja a la hora de medir densidades. En otra
palabras, no hemos encontrado diferencias significativas entre las densidades
obtenidas en los mismos puntos utilizando un plano de referencia axial o uno de fox.
En un estudio de tesis doctoral reciente, en la Universidad de Murcia, se han
encontrado diferencias significativas empleando un plano u otro de referencia pero
en mediciones de longitud, pudiendo demostrar que la anatomía del corte sagital
utilizado es distinta según consideremos un plano de referencia u otro. No ocurre lo
mismo con las mediciones de densidad, que a pesar de no existir bibliografía al
respecto, podemos aventurarnos a explicarlo de forma que el área de interés (R.O.I)
que seleccionamos en la medición, es bidimensional sin volumen alguno, con lo que pequeños cambios en la anatomía del corte sagital no van a tener repercusión alguna
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6. DISCUSIÓN
241
la medida de la densidad. Sin embargo, si el R.O.I seleccionado fuese tridimensional
ya sea cilíndrico o cúbico, abarcaría un campo mayor de densidad ósea, con lo que
tal variación podría registrarla. Esto abre futuras vías de investigación mediante la
selección de unos R.O.I mayores y ajustados al volumen del implante que se va a
seleccionar.
Por otro lado si que se ha encontrado un efecto estadísticamente significativo
en la interacción tipo x áreas, entre las mediciones de densidad obtenidas de forma
estimada, es decir, las propias que el programa informático nos ofrece, con las
obtenidas una vez calibrado el sistema y aplicando un factor de corrección. Este dato
pone de manifiesto que el posicionador en su función de calibración supone una
ayuda más que válida a la hora de obtener unas mediciones lo más exactas posible de
la densidad de hueso mandibular.
Por tanto y sobre la base de los resultados mostrados por las soluciones
estadísticas multivariadas como univariadas, se puede concluir que los datos
densitométricos obtenidos mediante tomografía computerizada a los maxilares
inferiores de paciente humanos desecados, difieren de forma significativa si se
obtiene de forma estimada o a través de un sistema de calibración individual y
simultánea. Parece evidente pues afirmar que las densidades obtenidas a partir de un
programa informático como SIMPLANTTM, difieren de forma significativa si se
obtienen de forma estimada o calibrada, con lo que la introducción de un novedoso
dispositivo que permita la calibración in situ a cada uno de los pacientes podría ser
no sólo viable, sino necesaria debido a la gran importancia que tiene el análisis de la
densidad ósea de forma preoperatoria en implantología. Obviamente, se abren nuevas
vías de investigación en base a la utilización de otros sistemas informáticos
existentes en el mercado, así como el estudio de la utilización del dispositivo decalibración en sujetos vivos.
En el análisis de la figura representativa de las medias marginales estimadas
de las áreas de medida, mostrada en el apartado de resultados pág. 202, podemos
destacar también algunos datos interesantes:
Se observa una tendencia a la sobrevaloración de la media de la densidadcuando la realizamos de forma estimada, siendo esta media inferior al calibrar el
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FIABILIDAD Y EXACTITUD DE LA DENSITOMETRÍA ÓSEA MAXILAR EN CT
242
sistema. Este hecho destaca sobre todo en las medias positivas (que como hemos
comentado son las habituales en pacientes vivos). En las medias negativas se observa
al contrario, una infravaloración de las medias estimadas, con lo que se podría
concluir, sobre la base de la realización de estudios en pacientes vivos, que las
mediciones de densidad ósea en CT maxilares mediante programas informáticos,
tienden a dar unos valores mayores que los reales calibrados, con la importancia
inherente a este dato ya que no es lo mismo preparar la colocación de implantes en
un hueso tipo III que en unos tipo IV de menor densidad. Este hecho se observa
además en el gráfico de perfil mostrado en los resultados pág. 199.
Además se observa, que las diferencias entre las medidas estimadas y
calibradas, son más acusadas cuanto mayor es el valor de densidad obtenida. Luego
parece que a mayor densidad ósea obtenida, menor es la precisión de los datos
obtenidos, con lo que se reafirma la necesidad de realizar estudios de precisión
densitométrica en paciente vivos donde las medias de densidad van a ser mayores
que en el presente estudio.
En cuanto al análisis del tamaño del efecto en las diferencias en las
mediciones de densidad según se realicen de forma estimada o calibrada, podemos
concluir que de las 20 mediciones realizadas por mandíbula, en las 68 escaneadas, el
50 por ciento de las mismas nos ofrecen un tamaño de efecto mayor a 0,15, por lo
que la utilización de un dispositivo de calibración en las densitometrías óseas de los
CT tiene una función clínica relevante, observando una distribución de estas
diferencias relevantes sobre todo a nivel del sector antero-inferior, es decir en zonas
óseas de mayor densidad. Parece pues así, que la calibración inmediata es eficaz
sobre todo en zonas de mayor densidad pero sin irnos a extremos. Este hecho resulta
trascendental puesto que son estas áreas de densidad las más importantes para la
implantología, ya que es donde mayor tasa de éxito se consigue y donde mayor
número de estudios se realiza.
Es importante destacar en esta valoración, que en los sectores mandibulares
posteriores, que es donde menor densidad existe, los resultados otorgaron también un
tamaño de efecto importante, pero la calibración dio valores menores a la estimación
(infravaloración) al contrario que en el resto. Como ya se ha explicadoanteriormente, la relevancia clínica de estos datos podríamos suprimirla, puesto que
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6. DISCUSIÓN
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en pacientes vivos no se encuentran valores negativos en hueso a no ser que exista la
presencia de quistes o masas radiolúcidas diversas.
Cuando valoramos las diferencias existentes entre la condición basal
estimada y basal calibrada observamos un patrón similar al comentado
anteriormente en la condición general. Se confirma la presencia de un tamaño de
efecto relevante, en un 70 por ciento de los cortes. En sectores posteriores con una
diferencia negativa (el valor estimado está por encima del calibrado) y todo el sector
antero-inferior hasta premolares, presenta unas diferencias importantes de
sobrevaloración de los datos estimados frente a los calibrados. Luego los valores
reales, calibrados, son inferiores a lo que medimos en nuestras planificaciones pre-
quirúrgicas.
Las mismas conclusiones se pueden obtener de las diferencias en la condición
Fox estimada y fox calibrada donde las diferencias persisten, en un 55 por ciento de
los casos, en el sector antero-inferior mandibular.
6.3 RESUMEN
Por tanto, y como resumen a lo anteriormente expuesto, podemos concluir
que la determinación de la densidad ósea de forma preoperatoria en implantología es
unos de los apartados más importantes que garantizan, mediante las variaciones en
los protocolos de actuación, tanto la predicción de la estabilidad primaria como el
éxito de nuestros implantes dentales. Siendo, además, fundamental el concienciar al
implantólogo de la importancia del análisis densitométrico previo, obviando
recomendaciones técnicas comerciales, así como de las técnicas de mejora de la
densidad existentes.La densidad ósea, dentro del concepto de calidad ósea, es el factor que influye
de forma más directa en la estabilidad primaria de los implantes, la cual es
considerada como la llave de la osteointegración, por lo que su estudio resulta
imprescindible para la consecución de la misma. Por tanto, podemos afirmar de
forma rotunda que una planificación precisa previa es un requisito fundamental para
el éxito en implantología, y dentro de ella la determinación de la densidad ósea es
uno de los factores más importantes a tener en cuenta.
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Entre los diferentes métodos de medición de la densidad ósea, se aboga por
uno que sea preciso, exacto y fiable (entendiendo como tal la probabilidad de buen
funcionamiento), además de que permita una medición fácil, no costosa y sobre todo
preoperatoria. La utilización de la Tomografía Computerizada Helicoidal, ha
demostrado ser el instrumento más eficaz y justificable a la hora de realizar las
densitometrías óseas maxilares, junto con la utilización de programas informáticos de
reformateo de imágenes capaces de delimitar R.O.I y medir densidades en cualquier
zona maxilar. Desde su introducción por medio de Swarz, en 1987, como método de
cuantificación ósea, su utilización no ha dejado de aumentar.
Este tipo de evaluación prequirúrgica implantológica, se realiza a través de la
determinación del coeficiente de atenuación lineal que presenta el hueso, y los
valores obtenidos se expresan en unidades Hounsfield (HU).
Por otro lado, estas mediciones obtenidas mediante el CT, pero utilizando de
forma conjunta y simultánea un sofisticado sistema de calibración que permita
referenciar los valores de atenuación de los rayos X de un tejido a una norma de
calibración, otorga la posibilidad al sistema de la cuantificación exacta de las
propiedades del tejido estudiado. La calibración es un método fundamental para
poder obtener los datos densitométricos de forma lo más precisa posible, siendo su
uso aún poco frecuente entre los profesionales del sector, y permitiendo una
disminución considerable de la merma de información producida por la
digitalización de imágenes. Es importante, además, concienciar a los centros
radiológicos de la utilización de estos sistemas de calibración simultánea con el fin
de disminuir la merma de información producida por numerosos factores que afectan
al CT.
Se presenta, así, un estudio de determinación de la densidad ósea sobre
mandíbulas humanas desecadas mediante la incorporación de un dispositivo de
posicionamiento y calibración que permite según los resultados obtenidos, la
disminución de la dosis de radiación a la que es expuesto el paciente, debido a la
reducción considerable del número de topogramas iniciales así como la obtención de
unos valores de densidad más exactos y, por tanto, ajustados a la realidad debido a la
supresión de la distorsión por artefacto a la que está sometido constantemente el CT.
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6. DISCUSIÓN
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Es por nuestra inquietud plasmada en la justificación del presente estudio, por
todos los estudios recientes nombrados, y por todos aquellos previos que han hecho
posible el avance en la terapéutica implantológica, por lo que queremos aportar algo
más de luz y de predictibilidad a nuestros implantes. En definitiva, de los datos
obtenidos en el presente estudio sobre 70 mandíbulas humanas desecadas, a pesar de
no existir en la literatura científica otros que estudien la exactitud de las
densitometrías óseas en CT, podemos expresar las siguientes conclusiones.
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7. CONCLUSIONES
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7. CONCLUSIONES
249
En cuanto a las conclusiones que se pueden obtener del presente estudio;
! Se presenta un dispositivo de posicionamiento y calibración para tal fin, que
permite una correcta colocación del paciente de forma inmediata, reduciendo
la necesidad de sucesivos scouts o topogramas y, por tanto, disminuyendo
tanto la dosis de radiación innecesaria al paciente, como el tiempo de
inmovilización del mismo. El dispositivo presentado permite, además, la
calibración del sistema de una forma sencilla a través del operador, previendo
que en un futuro sea el propio programa informático el que recalcule los datos
obtenidos o estimados transformándolos de forma inmediata en calibrados.
Simplemente consiste en calcular un factor de corrección y de esta forma se
transforman las mediciones estimadas en reales o calibradas. El coescaneado
del paciente junto con un dispositivo de calibración basado en hidroxiapatita
cálcica, ha demostrado ser necesario con el fin de obtener unas medidas de
densidad lo más ajustadas a la realidad.
! Podemos generalizar los datos obtenidos, exponiendo la necesidad de
calibración de los CT en pacientes de forma simultánea e inmediata, debido al
gran número de artefactos al que está sometido el sistema, así como a lasventajas que este procedimiento aporta. La calibración es más eficaz en
densidades a partir de los 200-300 HU, con lo que se sugiere la realización de
nuevos estudios que calibren directamente los CT de pacientes reales, en los
que, salvo excepcionalmente en sectores postero-superiores, las densidades
suelen superar estos rangos.
!
La importancia del dispositivo presentado, radica en la favorable relacióncoste-beneficio; el coste en términos económicos no resulta elevado
(alrededor de los 500 ") y el beneficio enorme no sólo basado en la menor
dosis de radiación a los pacientes, sino además en que al obtener unos valores
precisos de densidad ósea, vamos a poder prever la estabilidad primaria de los
implantes, la cual es la llave de la osteointegración, y mejorarla aumentando
así las tasas de éxito y satisfacción tanto del paciente y del profesional,
haciendo así de la implantología una ciencia predecible, segura y eficaz.
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8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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