Cone Beam — El estándar de oro de la imagen seccional 3D en odontoestomatología
1 Introducción al Cone Beam
Establecer un diagnóstico preciso en odontoestomatología requiere un examen clínico minucioso, a menudo complementado con exámenes radiológicos. El Cone Beam o CBCT (Cone Beam Computed Tomography), también llamado tomografía volumétrica digital de haz cónico, es una técnica de imagen seccional 3D en pleno auge. Permite la exploración de los tejidos calcificados, es decir, el hueso y los dientes.
En este artículo destacaremos esta revolución de la imagen dento-maxilar, que se ha democratizado en nuestras clínicas dentales abriendo nuevas perspectivas de diagnóstico en odontología.
En primer lugar definiremos el Cone Beam y detallaremos el principio físico de este procedimiento radiológico. A continuación, repasaremos brevemente las diferencias entre el escáner y el Cone Beam. Aportaremos una reflexión sobre las ventajas y los límites del CBCT, siempre en comparación con el escáner. Finalmente, volveremos sobre las indicaciones de esta técnica.
¿Qué es el Cone Beam?
Definición
En imagen dento-maxilar se diferencian dos tipos de técnicas:
- Las técnicas 2D panorámica u ortopantomografía (OPT).
- Las técnicas 3D más sofisticadas como el escáner y, más recientemente, el Cone Beam.
La aparición del Cone Beam a finales de los años 90 representa una innovación mayor respecto a su predecesor, el escáner. En particular gracias a la introducción de detectores matriciales de grandes dimensiones que permiten la exploración de todo un volumen durante una sola rotación del sistema de adquisición.
El Cone Beam, ¿cómo funciona?
Principio físico
Como su nombre indica, el CBCT consiste en un generador de rayos X que emite un haz de irradiación abierto de forma cónica que permite, en una rotación completa (360°) o semicompleta (180°), barrer el conjunto del volumen a explorar antes de ser analizado, tras su atenuación, por un sistema de detección. El emisor de rayos X y el detector son solidarios y están alineados.
Figura 1 — Principio físico de la TC
En cada grado de rotación, el emisor libera un impulso de rayos X que atraviesan el cuerpo anatómico para ser recibidos en el detector, que realiza una rotación de forma simultánea a la fuente.
Así, a cada desplazamiento angular, se obtiene sobre el sensor plano una imagen 2D del volumen atravesado.
Se toman cientos de imágenes mediante adquisiciones digitales, lo que permite obtener un volumen y efectuar la reconstrucción informática 3D para visualizar virtualmente las estructuras anatómicas exploradas.
Figura 2 — Principio de reconstitución 3D de las imágenes en Cone Beam
A diferencia del escáner, cada unidad o vóxel es isométrica, lo que permite una resolución espacial muy elevada, de aproximadamente 100 µm.
El CBCT permite obtener una imagen volumétrica de la zona radiografiada con una alta resolución de imagen en los distintos planos del espacio, eliminando las superposiciones de las estructuras circundantes.
Existen distintos CBCT, clasificados según su campo de exploración:
- Los campos pequeños: inferiores o iguales a 8 cm
- Los campos medianos: entre 9 y 15 cm
- Los campos grandes: superiores a 15 cm
¿Cómo se realiza el examen Cone Beam dental?
La sesión es similar a la de una radiografía dental clásica. El paciente debe permanecer inmóvil durante el tiempo de adquisición, que dura aproximadamente entre 10 y 20 segundos. A continuación, se efectúa una reconstrucción informática mediante un software dedicado. Esto requiere un tiempo de trabajo de 20 a 30 minutos por cada examen, lo que es claramente superior al tiempo necesario en un escáner.
¿Qué dosis de irradiación implica un examen Cone Beam?
La tecnología Cone Beam abarca soluciones técnicas muy diferentes, con dosis de irradiación que varían en una proporción de 1 a 5.
Los estudios dosimétricos la definen como la menos irradiante de las técnicas seccionales. Las dosis de exposición del Cone Beam son entre 1,5 y 12 veces inferiores a las del escáner médico convencional. Sin embargo, siguen siendo entre 4 y 42 veces superiores a las de los estudios panorámicos.
| Técnica | Radiografía intraoral | Radiografía panorámica | Cone Beam |
|---|---|---|---|
| Dosis de irradiación absorbida en Gray | 1 a 8 mGy | 3 a 7 mGy | 3 a 25 mGy |
La técnica CBCT responde al principio ALARA (As Low As Reasonably Achievable) de la legislación nacional de radioprotección, que exige aplicar la dosis más baja necesaria.
2 CBCT frente al escáner
Al igual que su predecesor el escáner, el CBCT permite obtener reconstituciones en 3D, pero sigue siendo bastante distinto técnicamente del escáner. A continuación, una tabla comparativa entre ambas técnicas.
| Escáner | Cone Beam |
|---|---|
| Haz de rayos X aplanado (en abanico) | Haz de rayos X abierto y cónico |
| Sensor de forma globalmente longilínea | Sensor plano |
| Adquisición que requiere múltiples rotaciones alrededor del paciente | Adquisición rápida que requiere una sola rotación |
| Posición tumbada obligatoria | El paciente está de pie, como para la OPT |
| Vóxel paralelepípedo rectángulo: volumen anisótropo | Vóxel cúbico: volumen isótropo |
| Irradiación +++ | Irradiación + |
Debido a estas diferencias técnicas, el Cone Beam presenta ventajas reales respecto al escáner.
3 Ventajas del Cone Beam frente al escáner
Confort para el paciente
La adquisición es más sencilla, más rápida y más cómoda para el paciente, que no está obligado a adoptar la posición tumbada, sino que permanece de pie, como en la radiografía panorámica. Se efectúa una sola rotación del aparato alrededor del paciente.
Dosimetría e irradiación
A diferencia del escáner, el Cone Beam se considera una técnica «low dose», que permite barrer en una sola pasada el conjunto del volumen a explorar, siendo menos irradiante que la tomodensitometría clásica.
El CBCT entrega una dosis de radiación ionizante hasta 6 veces inferior a la de un mismo examen realizado mediante escáner.
A continuación, un comparativo de las dosis eficaces de los principales procedimientos radiológicos odontoestomatológicos:
| Fuente | Dosis eficaz media |
|---|---|
| Radiografía retroalveolar digital | 4 a 6 µSv |
| Radiografía panorámica digital | 10 a 15 µSv |
| Escáner médico | 60 a 1 300 µSv |
| Cone Beam | 20 a 250 µSv |
El CBCT permite localizar el campo de exploración en la zona a estudiar (un sector dental, una arcada completa), evitando así irradiar inútilmente las demás partes del cráneo.
Variedad de imágenes, resolución espacial y nitidez
El CBCT permite obtener distintas vistas en una misma imagen, es decir, cortes frontales, sagitales, coronales y oblicuos.
El Cone Beam produce vóxeles isotrópicos de 500 µm a 75 µm con una relación de magnificación de 1:1. Esto permite afinar el análisis de las estructuras óseas y dentales, así como una gran capacidad de resolución en los distintos planos del espacio, similar o incluso superior a la del escáner.
Sensibilidad a los artefactos
El Cone Beam es menos propenso a los artefactos metálicos, sobre todo a nivel radicular, que el escáner.
Coste
El CBCT es claramente menos costoso que el escáner.
4 Limitaciones del Cone Beam frente al escáner
Adquisición y trabajo en consola
Durante la fase de adquisición mediante CBCT el paciente está de pie, por lo que resulta difícil mantener la inmovilidad durante la rotación del aparato (20 a 30 s). El riesgo de moverse es, por tanto, significativo, lo que puede provocar artefactos cinéticos. Debido a la duración relativamente larga de la adquisición en comparación con el escáner, todos los aparatos Cone Beam deberían incluir un sistema de contención eficaz para limitar este riesgo de desplazamiento. Este es casi inexistente en la TC debido a un tiempo de exposición muy corto, de aproximadamente 6 segundos.
Además, el Cone Beam requiere un tiempo de trabajo más largo para la reconstrucción 3D de las imágenes.
Relación señal/ruido y resolución en contraste
Cuanto mayor es la relación señal/ruido (S/R), mejor es la resolución en densidad. El Cone Beam presenta, por tanto, una baja resolución en contraste respecto al escáner debido a su relación señal/ruido (S/R) inferior.
Si bien el Cone Beam ofrece una resolución superior a la de la panorámica dental y al escáner, su escala de densidad es mucho menos amplia debido a su baja irradiación. La calidad de imagen que proporciona no es suficiente para la medición de la densidad de los tejidos calcificados ni para el análisis de los tejidos blandos, lo que limita sus indicaciones.
Las ventajas del Cone Beam están ya bien establecidas en todos los ámbitos de la imagen dento-maxilar.
5 Indicaciones del Cone Beam
Odontoestomatología
El CBCT encuentra su interés en odontoestomatología siempre que la información recogida mediante la clínica y la radiología convencional 2D (radiografía intraoral y OPG) no basta para establecer un diagnóstico preciso y resulta indispensable una imagen 3D.
En implantología
Por sus cualidades biomensurativas, la precisión que aporta gracias a su particularidad isotrópica que garantiza mediciones lineales exactas, el CBCT encuentra naturalmente su aplicación en implantología, exigente en biometría. Las posibilidades de reconstrucciones bi y tridimensional, de navegación y de simulación quirúrgica que ofrece y su baja sensibilidad a los artefactos metálicos constituyen otras ventajas apreciadas en implantología.
Permite establecer un balance diagnóstico preoperatorio tras un examen clínico y radiológico estándar del paciente para indicar la colocación de un implante en caso de duda, o bien establecer la contraindicación y, en determinados casos, realizar el seguimiento postquirúrgico. Evaluar con la mayor exactitud el volumen óseo disponible en el sitio implantario y su visualización óptima, así como el estudio cuantitativo y cualitativo del hueso mediante una estimación de la densidad.
Y, por último, el estudio de la proximidad de las estructuras anatómicas mediante mediciones de distancia a respetar, como los nervios y los senos, de cara a la colocación de implantes.
La modelización en 3D permite simular las ubicaciones de los futuros implantes virtualmente, eligiendo el tamaño y la forma adecuados.
Figura 3 — Planificación implantaria digital con QuickVision 3D
La imagen seccional proporcionada por el Cone Beam es más que un examen de elección en implantología. Es un examen obligatorio, salvo en el caso en que el tratamiento implantario sea descartado por el examen clínico y la OPT.
A la técnica CBCT se debe el desarrollo de la cirugía guiada estática y dinámica, al facilitar la explotación de los datos anatómicos en 3D.
La cirugía implantaria guiada consiste en la superposición de la impresión de la boca del paciente (archivo .stl) y los datos radiológicos procedentes del Cone Beam (archivo DICOM) mediante un software dedicado. Esto ha permitido optimizar la precisión del gesto quirúrgico y, por tanto, reducir los fracasos de los tratamientos implantarios observados en cirugía convencional, así como ampliar los límites de la implantología oral.
Figura 4 — Matching de los archivos STL y DICOM con el software QuickVision 3D
En cuanto al seguimiento terapéutico, es principalmente clínico y radiológico 2D. No obstante, ante la menor duda de complicación (osteointegración inmediata defectuosa, periimplantitis...) tras la colocación del implante. Pero también tras un tratamiento preimplantario mediante injertos o elevación de seno (sinus-lift), el recurso al CBCT no está excluido.
En odontología conservadora y endodoncia
El Cone Beam está particularmente indicado para la búsqueda y localización de un conducto radicular accesorio, para un balance periapical prequirúrgico, en particular en la región maxilar posterior o en la mandíbula, a la altura de la región del foramen mentoniano.
También resulta de interés en los casos de traumatismos alveolo-dentarios, para determinar el tipo de fractura y establecer el diagnóstico de una patología radicular (fractura, reabsorción interna y externa, periapical o latero-radicular...).
En cirugía bucal, en particular antes de la extracción de dientes incluidos y cordales, para apreciar la relación de las raíces con el nervio alveolar inferior.
En patología, para establecer un balance de extensión y las relaciones de las lesiones quísticas y tumorales de los huesos maxilares.
ORL y maxilofacial
El Cone Beam encuentra también su indicación en ORL y maxilofacial. Permite principalmente la exploración de los senos de la cara y las fosas nasales, la navegación quirúrgica con imagen intraoperatoria en cirugía endoscópica del seno, la realización de un balance de las patologías de las ATM (articulaciones temporomandibulares). Está también indicado en la exploración del oído medio para evaluar patologías, así como para el seguimiento postoperatorio de los implantes auditivos.
Algunas recomendaciones
El Cone Beam es el examen de primera intención en las patologías inflamatorias e infecciosas de los senos de la cara.
El Cone Beam es el examen de tercera intención en imagen dento-maxilar (después de la radiografía intraoral y la OPG).
Elección del aparato Cone Beam
La elección del aparato de radio Cone Beam depende del pliego de condiciones. En efecto, existen aparatos más prestaciones en implantología, otros más orientados al diagnóstico en patología y cirugía bucal o bien en endodoncia.
6 Conclusión
A mitad de camino entre la panorámica dental y el escáner, el CBCT se caracteriza por su especificidad en la percepción de las densidades elevadas, siendo más preciso que la OPT. Además, está dotado de una mejor resolución espacial que la TC. Ofrece la posibilidad de una reconstitución digital 3D a menor coste, siendo a la vez menos invasivo que el escáner.
Gracias a sus prestaciones técnicas y dosimétricas, el Cone Beam ha encontrado su aplicación en casi todos los ámbitos:
- Odontoestomatología
- Periodoncia
- Cirugía bucal
- Ortodoncia
- Endodoncia
Actualmente se prescribe siempre que no se requiere el estudio de los tejidos blandos y una imagen 3D resulta indispensable. Permite el diagnóstico de las lesiones articulares temporomandibulares, óseas, quísticas y tumorales, de los traumatismos y de las infecciones, pero su baja resolución en densidad o en contraste limita su indicación en la exploración de los tejidos blandos.
El Cone Beam se reconoce actualmente como el procedimiento de imagen seccional de referencia en odontoestomatología.
No obstante, su prescripción no debe ser sistemática, ya que debe considerarse más bien como un examen complementario de la radiología estándar 2D y de la clínica.